集成電路:深入指南
- 發(fā)表時(shí)間:2021-07-13 10:06:12
- 來源:集成電路
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在集成電路上,無需對(duì)此進(jìn)行任何必要的辯論,我們就正確地理解了呼吸對(duì)于維持生命的重要性。是的!這正是集成電路與本世紀(jì)進(jìn)步的關(guān)系。
集成電路已經(jīng)經(jīng)歷了PCB 制造所需的許多改進(jìn) ,這使得它成為今天的樣子。最初設(shè)計(jì)的晶體管很大而且沒有吸引力。
雖然從一開始,很多發(fā)明家就掌握了這個(gè)想法,當(dāng)然,如果不執(zhí)行,這個(gè)計(jì)劃就只能保持一個(gè)。當(dāng)?shù)轮輧x器的 Jack Kilby 和 Fairchild Semiconductor Incorporated 的 Robert Noyce 實(shí)現(xiàn)它時(shí),這條鏈條被打破了。
為了改善我們的生活,不能過分強(qiáng)調(diào)集成電路的優(yōu)點(diǎn)。我這是什么意思?
例如,當(dāng)我第一次了解集成電路的整個(gè)故事時(shí),我強(qiáng)烈地為發(fā)明家祈禱,因?yàn)槲覠o法想象帶著一個(gè)可以改裝成手掌大小的設(shè)備的鼓狀電子設(shè)備四處走動(dòng)。
現(xiàn)在,考慮到芯片的尺寸、及時(shí)性和體積或容量,從它們誕生的年代到當(dāng)今時(shí)代,更多的改進(jìn)遇到了這些因素。
最初設(shè)計(jì)的集成電路是基于在 硅半導(dǎo)體材料上組裝晶體管簇所使用的程序的觀點(diǎn) ,因?yàn)槲覀兛赡苤离娮与娐分凶钪匾慕M件是晶體管。
什么是集成電路?
1.1 定義
“集成”這個(gè)詞意味著組合或協(xié)調(diào)以形成一個(gè)整體,集成電路描述了一個(gè)微型半導(dǎo)體,通常是硅,里面裝有工程電阻器、晶體管和電容器。
集成電路是一種基于電子的設(shè)備,可以是數(shù)字或模擬或數(shù)字和模擬的混合,用作某些電子設(shè)備和工具的框架或模板。
它的唯一目的是在一個(gè)半導(dǎo)體片上容納大量晶體管、電容器或電阻器。通常,集成電路被稱為微芯片或只是芯片。

在集成電路上,晶體管、電阻器或電容器的數(shù)量可以在數(shù)千、數(shù)百萬甚至數(shù)十億之間變化。從集成電路發(fā)明的頂峰來看,隨著時(shí)間的推移,它經(jīng)歷了相當(dāng)多的改進(jìn)。
有些芯片只能容納最少到數(shù)百個(gè)晶體管,它們通常被稱為小規(guī)模集成。
此外,僅容納多達(dá)數(shù)千個(gè)晶體管的芯片通常被稱為中等規(guī)模集成或 MSI。
最多可容納一百萬個(gè)晶體管的芯片被稱為大規(guī)模集成或 VLSI,最后,我們有超大規(guī)模集成,這意味著在單個(gè)芯片中可以容納多達(dá)數(shù)十億個(gè)晶體管的集成電路。
1.2 模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)
“ CMOS ”是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,也稱為“COS-MOS”,即互補(bǔ)對(duì)稱金屬氧化物半導(dǎo)體,用于數(shù)字和模擬應(yīng)用。
此外,在模擬形式的CMOS的使用中,我們有像CMOS運(yùn)算放大器集成電路這樣的例子。傳輸門可以用作模擬多路復(fù)用器,而不是使用信號(hào)繼電器。
在這里,我們將提到 CMOS 的一個(gè)單元,即 MOSFET,MOSFET 是描述 Metal-oxide-silicon field-effect-transistor 的首字母縮寫詞。互補(bǔ) MOSFET 的組合稱為 CMOS 電路。
CMOS 的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是,它僅在邏輯電路交替其邏輯門時(shí)才在器件之間傳輸流量。因此,不存在因數(shù)為 10 的相關(guān)功率放蕩,這是因?yàn)樵S多邏輯電路的 10 個(gè)門中的一個(gè)在任何特定時(shí)間交替。

1.3 集成電路的種類
從集成電路的類型來看,我們有:
? 模擬集成電路:模擬電路執(zhí)行的功能包括信號(hào)的放大、濾波和修改。由于使用的元件很少,它們被認(rèn)為是一些最簡(jiǎn)單的集成電路類型。
它們通常用于發(fā)送和接收信號(hào)的設(shè)備中。模擬集成電路也用于響應(yīng)連續(xù)變化的設(shè)備中。
? 數(shù)字集成電路:數(shù)字電路有助于數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向,并使用二進(jìn)制 0 和 1 執(zhí)行數(shù)學(xué)估計(jì)。數(shù)字集成電路用于構(gòu)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
與模擬集成電路不同,數(shù)字集成電路被構(gòu)造為僅接收具有精確值的讀數(shù)。
? 微處理器電路: 當(dāng)我們提到微處理器電路時(shí),我們談?wù)摰氖菙?shù)百萬甚至數(shù)十億個(gè)晶體管,它們完美地排列成數(shù)千個(gè)單獨(dú)的數(shù)字電路,每個(gè)電路都執(zhí)行特定的功能。
除此之外,它們每秒能夠執(zhí)行數(shù)十億個(gè)任務(wù),使它們成為一種非常復(fù)雜的集成電路。
一種集成電路的分析與設(shè)計(jì)
2.1 模擬集成電路的設(shè)計(jì)與分析
在模擬集成電路的設(shè)計(jì)和分析中,假設(shè)其基礎(chǔ)是使用混合電路部件的“達(dá)標(biāo)”模型。讓我們來看看兩種不同的分析,第一種分析是手分析。
在手工分析中,由于使用了明顯自然的模型,上述假設(shè)是肯定的或準(zhǔn)確的。此外,另一種分析表明更技術(shù)類型的分析,稱為計(jì)算機(jī)分析。
出于某些重要原因,對(duì)于個(gè)人規(guī)劃或設(shè)計(jì)電路而言,深入了解經(jīng)常使用的模型的來源以及每個(gè)模型中包含的近似水平是非常重要的。

用于集成電路的現(xiàn)代半導(dǎo)體器件
3.1 用于集成電路的現(xiàn)代半導(dǎo)體器件
3.1.1 什么是半導(dǎo)體器件?
半導(dǎo)體是一種電子元件,可以在導(dǎo)體的電數(shù)之間傳導(dǎo)電數(shù)。哪個(gè)可以在某些條件下導(dǎo)電,但不能在所有條件下導(dǎo)電?此外,由于這一事實(shí),它被認(rèn)為是一種合適的電導(dǎo)體。

3.1.2 半導(dǎo)體行業(yè)
就像數(shù)字 5 到數(shù)字 6 一樣,半導(dǎo)體器件是我們?nèi)粘I钪惺褂玫碾姎饣螂娮釉O(shè)備中必不可少的材料,例如 Mp3、汽車、平板電視、計(jì)算機(jī)、視頻游戲、洗衣機(jī)、收音機(jī)等。
有意識(shí)或無意識(shí)地,我們傾向于依賴它們來進(jìn)行我們正常的日常活動(dòng)。那么,讓我們從計(jì)算機(jī)的角度來看討論。
現(xiàn)在,假設(shè)您擁有一臺(tái) 3-4 年前,甚至 5 年前購買的筆記本電腦,如果您想更換它,您會(huì)發(fā)現(xiàn)您想要退回的電腦的交換很小或很小。
而且,這是為什么呢?這是因?yàn)殡S著時(shí)間的推移,復(fù)雜性、速度和總體性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加,所以即使它們的價(jià)格相同或無論如何。
我們會(huì)注意到,這個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展類型是比較高的,因?yàn)槿绻ツ晟a(chǎn)的電腦運(yùn)行速度為 150mps/s,今年生產(chǎn)的筆記本電腦運(yùn)行速度為 1500mps/s,這樣的增長(zhǎng)很現(xiàn)實(shí)。
我們可以推斷,這個(gè)行業(yè)的成功來自這樣一個(gè)事實(shí),即產(chǎn)品的新改進(jìn)隨著時(shí)間的推移是一致的,并且由于產(chǎn)品尺寸小,例如晶體管,生產(chǎn)成本也降低了。
3.2 集成電路的半導(dǎo)體器件
用于集成電路的半導(dǎo)體器件包括
? 晶體管 ——晶體管被認(rèn)為用途更廣,難度大或復(fù)雜。BJT 之類的全意是雙極結(jié)型晶體管,是第一個(gè)晶體管設(shè)計(jì),與其他晶體管不同,它具有三個(gè)端子。
半導(dǎo)體器件的三個(gè)端子分為;基極、集電極和發(fā)射極。晶體管的主要應(yīng)用之一是用作開關(guān)。
? 二極管 ——二極管被稱為半導(dǎo)體器件,在其兩端的電壓降小于特定邊緣或閾值的情況下禁止電流流動(dòng),但在電壓降超過閾值或邊緣的情況下,電流在這種情況下顯著增加。正如預(yù)期的那樣,二極管不能具有相同的特性,因此,它們會(huì)有所不同。
數(shù)字集成電路
4.1 數(shù)字集成電路的描述
在討論數(shù)字集成電路的長(zhǎng)度和廣度時(shí),必須強(qiáng)調(diào)一些必要的工具,如微處理器和微控制器。
數(shù)字集成電路的基本類型是微處理器。微處理器是基于功能-邏輯功能的組合而設(shè)計(jì)的。現(xiàn)在,問題是;這個(gè)邏輯函數(shù)首先是如何構(gòu)造的?
從某種意義上說,邏輯功能是使用電子元件或組件來設(shè)計(jì)或構(gòu)建的,這種組件的一個(gè)例子包括晶體管。
正如前面關(guān)于數(shù)字電路的討論,我們終于可以推斷出:這種類型的集成電路需要使用二進(jìn)制,與模擬集成電路不同,模擬集成電路在讀數(shù)或值之間具有連續(xù)和交替變化。
數(shù)字電路在執(zhí)行其邏輯功能時(shí)使用諸如 ON 或 OFF、True 或 false、0 或 1 之類的常量。這種數(shù)字類型利用涉及多個(gè)組件連接的集成電路,這些組件僅設(shè)計(jì)在單個(gè)半導(dǎo)體片上并且可以包含數(shù)十億個(gè)晶體管。
由于將元件拉在一起形成數(shù)字集成電路需要繁瑣和冗長(zhǎng)的過程,因此應(yīng)用過程是利用在半導(dǎo)體材料或芯片上容納大量或少量電子元件的集成電路。
邏輯電路也稱為門,是數(shù)字系統(tǒng)的雛形。

PCBA中的集成電路
5.1 PCBA中的集成電路及其應(yīng)用
在處理PCBA中的集成電路之前,有必要注意一些關(guān)于PBCA的信息。該PCB快速原型。3D PCB 打印不僅制造 PCB,還制造印刷電路板組件PCBA是用于表示印刷電路板組件的首字母縮寫詞。
印刷電路板組件由銅制成,銅與其他材料結(jié)合形成跡線和焊盤。印刷電路板是一種有助于將電子零件或組件固定在某個(gè)地方的板。
集成電路使用半導(dǎo)體材料硅,并與其他組件(如晶體管)結(jié)合使用。印刷電路板可容納舒適地放置在板上的芯片。
5.2 集成電路的應(yīng)用
集成電路的應(yīng)用包括
個(gè)人電腦
電視機(jī)
存儲(chǔ)設(shè)備
5.3 選擇
潤澤五洲PCB提供集成電路,由于個(gè)人需求不同,我們裝備精良,并提供了各種類型的集成電路,以滿足您在我們這里進(jìn)行 PBCA 時(shí)的個(gè)人興趣。

結(jié)論
集成電路似乎是我們?nèi)粘I罾щy的突破口。從只有想法的普通發(fā)明者到引入實(shí)踐的個(gè)人,它標(biāo)志著集成電路的起源,諸如速度、可靠性等因素。
隨著時(shí)間的推移已經(jīng)有了很大的改進(jìn),否則,您正在使用的移動(dòng)設(shè)備可能不是這個(gè)迷你尺寸,而是一個(gè)相當(dāng)大的外殼設(shè)備。因此,簡(jiǎn)而言之,集成電路為我們提供了更好的生活和一個(gè)更快、更好和更穩(wěn)定的世界。
由于集成電路因選擇而異,因此我們不僅可以為您提供選擇,還可以為您提供獨(dú)創(chuàng)性。如果您需要組裝,您可以要求報(bào)價(jià),如果您有麻煩的問題或建議,請(qǐng)隨時(shí)傳遞。
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