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大規模集成電路

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大規模集成電路:LSI (Large Scale Integration ),通常指含邏輯門數為100門~9999門(或含元件數1000個~99999個),在一個晶元上集合有1000個以上電子元件的集成電路。集成電路(integrated circuit,港台稱之為積體電路)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體。可用字母「IC」(也有用文字元號「N」等)表示。

1集成電路的分類

按製作工藝分類
集成電路按製作工藝可分為半導體集成電路和膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。
按導電類型不同分類
集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路,他們都是數字集成電路.
雙極型集成電路的製作工藝複雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的製作工藝簡單,功耗也較低,易於製成大規模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
按應用領域分
集成電路按應用領域可分為標準通用集成電路和專用集成電路。

按外形分

集成電路按外形可分為圓形(金屬外殼晶體管封裝型,一般適合用於大功率)、扁平型(穩定性好,體積小)和雙列直插型.

2大規模集成電路特點

超大規模集成電路是指集成度(每塊晶元所包含的元器件數)大於10的集成電路。集成電路一般是在一塊厚0.2~0.5mm、面積約為0.5mm的P型矽片上通過平面工藝製做成的。這種矽片(稱為集成電路的基片)上可以做出包含為十個(或更多)二極體、電阻、電容和連接導線的電路
與分立元器件相比,集成電路元器件有以下特點:
1. 單個元器件的精度不高,受溫度影響也較大,但在同一矽片上用相同工藝製造出來的元器件性能比較一致,對稱性好,相鄰元器件的溫度差別小,因而同一類元器件溫度特性也基本一致;
2. 集成電阻及電容的數值範圍窄,數值較大的電阻、電容佔用矽片面積大。集成電阻一般在幾十Ω~幾十 kΩ範圍內,電容一般為幾十pF。電感目前不能集成;
3. 元器件性能參數的絕對誤差比較大,而同類元器件性能參數之比值比較精確;
4. 縱向NPN管β值較大,佔用矽片面積小,容易製造。而橫向PNP管的β值很小,但其PN結的耐壓高。
它的設計特點:
由於製造工藝及元器件的特點,模擬集成電路在電路設計思想上與分立元器件電路相比有很大的不同。
1. 在所用元器件方面,儘可能地多用晶體管,少用電阻、電容;
2. 在電路形式上大量選用差動放大電路與各種恆流源電路,級間耦合採用直接耦合方式;
3. 儘可能地利用參數補償原理把對單個元器件的高精度要求轉化為對兩個器件有相同參數誤差的要求;盡量選擇特性只受電阻或其它參數比值影響的電路
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