不同类型的集成电路|IC类型

我们在日常生活中使用的每一个电子设备，如手机，笔记本电脑，冰箱，计算机，电视和所有其他电气和电子设备都是用一些简单或复杂的电路制造的。2021欧洲杯足球竞猜官方平台使用多个电子电路实现2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气及电子元件通过连接电线通过电路的多个部件连接电流的电流或导线来彼此连接，例如电阻，电容器、电感器、二极管、晶体管等。根据不同的标准，电路可以分为不同的类型，如，按连接方式分为串联电路和并联电路;根据电路的规模和制造工艺:集成电路和分立电路;并且，基于信号电路中使用的有:模拟电路和数字电路。本文综述了不同类型的集成电路及其应用。

什么是集成电路？

集成电路或IC或微芯片或芯片是微观的电子电路通过在A上制造各种电气和电子元件（电阻器，电容器，晶体管等）形成的阵列2021欧洲杯足球竞猜官方平台半导体材料（硅）晶片，可以执行类似于由离散电子元件制成的大的离散电子电路类似的操作。

作为所有这些组件阵列，微观电路和半导体晶片材料基座集成在一起以形成单个芯片，因此称为集成电路或集成芯片或微芯片。

电子电路是使用不同尺寸的单独或分立的电子元件开发的，因此，这些分立电路的成本和尺寸随着电路中使用的元件数量的增加而增加。为了克服这个缺点，集成电路技术得到了发展——德州仪器公司的Jack Kilby在20世纪50年代开发了第一个IC或集成电路，此后，Fairchild半导体公司的Robert Noyce解决了集成电路的一些实际问题。

集成电路的历史

集成电路的历史始于固态器件。第一台真空管的发明是由约翰·安布罗斯(j.a.)弗莱明在1897年完成的，称为真空二极管。对于发动机，他发明了左手法则。此后，在1906年，发明了一种新的真空，即三极管，并用于放大。

在那之后，贝尔实验室于1947年发明了晶体管，取代了真空管，部分原因是晶体管是小部件，工作时耗电更少。不同的电路设计使用离散元件彼此分离，并通过手工控制安排在印刷电路板上，称为非集成电路。这些集成电路消耗大量的能量和空间，而且它们的输出不是很平滑。

在1959年，开发了集成电路，其中在单个硅晶片上制造了几种电子和电气部件。2021欧洲杯足球竞猜官方平台集成电路使用低功耗来操作，并提供平滑的输出。此外，还可以增加集成电路上的晶体管的增强。

来自不同技术的集成电路演进

集成电路的分类可以根据芯片的尺寸和集成规模来进行。这里，集成规模指定了放置在一个典型集成电路中的电子元件的数量。
从1961年到1965年，小规模集成(SSI)技术被用于在单个芯片上制造10到100个晶体管，以制造触发器和逻辑门。

从1966年到1970年，中型集成（MSI）技术用于在单个芯片上制造100到1000个晶体管，以制造多路复用器，解码器和计数器。

从1971年到1979年，使用大规模集成技术（LSI）在单个芯片上制造1000至20000晶体管，以使RAM，微处理器，ROM

从1980年到1984年，非常大规模集成（VLSI）技术用于在单个芯片上制造20000到50000晶体管，以制作RISC微处理器，DSP和MI16位和32位微处理器。

从1985年到现在，超大规模集成(ULSI)技术被用于在一个芯片上制造50000到数十亿个晶体管来制造64位微处理器。

不同类型的集成电路的限制

不同类型IC的限制包括以下内容。

• 额定功率有限
• 它以低电压起作用
• 运行时产生噪音
• PNP的高评级不是可能的
• 它的组件像电阻和电容一样依赖于电压
• 它很细腻
• 通过低噪声制造集成电路是困难的
• 难以实现温度系数。
• 高级PNP组装无法实现。
• 在IC中，任何COM
• 在集成电路中，不同的组件不能被替换、移除，因此，如果集成电路中的任何组件损坏，那么整个集成电路就必须更换新的组件。
• 额定功率是有限的，因为不可能以高于10瓦的速度额定值的制造

不同类型的集成电路

有不同类型的集成电路;根据各种标准对集成电路进行分类。下图显示了系统中几种类型的集成电路，它们的名称以树格式显示。

基于预期应用，IC被分类为模拟集成电路，数字集成电路和混合集成电路。

数字集成电路

仅在几个定义的电平而不是运行的信号幅度的整体水平运行的集成电路称为数字IC，这些电路称为数字IC，并且通过使用多个数量来设计数字逻辑门、多路复用器、触发器等电子元器件的电路。这些逻辑门与二进制输入数据或数字输入数据工作，如0(低或假或逻辑0)和1(高或真或逻辑1)。

上图显示了设计典型数字集成电路所涉及的步骤。这些数字ICS经常用于计算机，微处理器、数字信号处理器、计算机网络和频率计数器。数字集成电路有不同类型或不同类型的数字集成电路，如可编程集成电路、存储芯片、逻辑集成电路、电源管理集成电路和接口集成电路。

模拟集成电路

在连续的信号范围内操作的集成电路称为模拟IC。这些被细分为线性集成电路（线性IC）和无线电频率集成电路（RF IC）。实际上，在一些情况下，电压和电流之间的关系可以是非线性的连续模拟信号的一些情况。

常用的模拟集成电路是一个运算放大器或简称运算放大器，类似于差分放大器，但具有非常高的电压增益。与数字集成电路相比，它所包含的晶体管数量非常少，而且，为了开发模拟应用专用集成电路(模拟asic)，需要使用计算机模拟工具。

线性集成电路

在模拟集成电路中，如果其电压以及电流之间的线性关系存在，则称为线性IC。该线性IC的最佳示例是741 IC，是一个8针DIP（双线式封装）OP-AMP，

射频集成电路

在模拟集成电路中，如果电压和电流之间存在非线性关系，则称为射频集成电路。这种集成电路也被称为射频集成电路。

混合集成电路

将模拟集成电路和数字集成电路结合在一块芯片上得到的集成电路称为混合集成电路。这些ic的功能是数字模拟转换器，模拟到数字转换器（D / A和A / D转换器）和时钟/定时IC。如上图所示的电路是混合集成电路的示例，其是8至18GHz自修复雷达接收器的照片。

这种混合信号芯片系统是集成技术进步的结果，使数字、多个模拟和射频功能集成在一个芯片上。

一般类型的集成电路（IC）包括以下内容：

逻辑电路

这些ICS使用逻辑门进行设计 - 使用二进制输入和输出（0或1）。这些主要用作决策者。基于逻辑门的逻辑或真理表，IC中连接的所有逻辑门都基于连接IC的电路提供输出 - 使得该输出用于执行特定的预期任务。一些逻辑IC如下所示。

比较器

比较器ic作为比较器用于比较输入，然后根据ic的比较产生输出。

切换IC.

通过使用晶体管设计开关或切换IC，并用于执行切换操作．上图是一个显示SPDT IC开关的例子。

音频放大器

音频放大器是众多类型IC之一，用于放大音频。这些通常用于音频扬声器，电视电路等。上述电路显示了低压音频放大器IC。

CMOS集成电路

与FET相比，CMOS集成电路非常适用于不同的应用，因为它们具有较低的阈值电压，低功耗。CMOS IC包括P-MOS＆N-MOS器件，其在类似芯片上共同制造。该IC的结构是多晶硅栅极，其有助于降低设备的阈值电压，因此允许在低压电平下的过程。

电压调节器电路

尽管DC输入内的变化，这种集成电路提供了稳定的直流输出。常用的型稳压器是LM309，UA723，LM105和78xx IC。

运算放大器

的运算放大器是常用的集成电路，类似于用于音频放大的音频放大器。这些运放用于放大目的，而这些ic的工作原理类似于晶体管放大器电路。741运算放大器IC的引脚配置如图所示。

定时器电路

定时器是专用集成电路用于计数的目的，并在预期应用中保持一段时间。内部电路的框图LM555计时器集成电路显示在上述电路中。基于所用的组件数量（通常基于所使用的晶体管的数量），它们如下

小规模集成仅由几个晶体管（芯片上的数十晶体管）组成，这些IC在早期航空航天项目中发挥了关键作用。

中型集成包括在20世纪60年代开发的IC芯片上的数百个晶体管，与SSI IC相比实现了更好的经济和优势。

大规模集成包括芯片上的数千个晶体管，具有与中型集成IC几乎相同的经济。在20世纪70年代开发的第一个微处理器，计算器芯片和1kbit的RAM在4万晶体管下面。

非常大规模集成由数百到10亿美元的晶体管组成。（发展期：从20世纪80年代到2009年）

超大规模集成由超过超过一百万的晶体管组成，稍后的晶圆级集成（WSI），芯片（SOC）上的系统，以及三维集成电路（3D-IC）。

所有这些都可以作为几代综合技术视为。ICS还根据制造过程和包装技术进行分类。有许多类型的IC，其中IC将用作计时器，计数器，注册，放大器，振荡器，逻辑门，加法器，微处理器等。

基于类的集成电路类型

基于在制造时使用的技术有三个类提供集成电路。

• 薄而厚的薄膜IC
• 单片集成电路
• 混合或多芯片集成电路

薄和厚的IC

在这些类型的集成电路中，使用电容器和电阻器如电容器和电阻器，但是晶体管和二极管与单独的部件相连以设计电路。这些IC仅仅是集成以及单独的组件的组合，这些IC与胶片沉积方式相比具有相关的特性和外观。从IC，可以确定薄的IC膜沉积。

这些集成电路是通过导电材料在玻璃表面沉积薄膜来设计的，或者是在陶瓷支架上。通过改变薄膜厚度可以使材料具有不同的电阻率而制造无源电子元件。

在这种类型的集成电路中，利用丝印方法在陶瓷基板上制作电路所需的模型。有时，这种IC被称为印刷薄膜IC。

单片集成电路

在这种集成电路中，可以在硅片上形成有源、无源和分立元件之间的互连。正如它的名字所暗示的，它来源于希腊词，mono是唯一的，而Lithos是石头的意思。目前，由于成本低、可靠性好，这些集成电路是最常用的。商业生产的集成电路用于电压稳压器、放大器、计算机电路和调幅接收器。然而，单片IC元件之间的绝缘较差，但额定功率也较低，

DIP (dual in-line package) IC

倾斜（双线式封装）或DIVP（双线线销包）是一种电子元件包，其具有矩形板的微电子或电子设备，以及具有电连接销的两个平行排。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

混合或多芯片IC

顾名思义，多指在一个单独的芯片上相互连接。有源元件如二极管或扩散晶体管包括这些ic，而无源元件是单个芯片上的扩散电容或电阻。这些组件的连接可以通过金属化原型完成。多芯片集成电路广泛应用于5W ~ 50W的大功率放大器中。与单片集成电路相比，混合集成电路的性能优越。

IC封装类型

集成电路封装分为两种类型，通孔封装和表面封装。

通孔安装包

这些设计可以做的引线销是固定通过一个面板和闷烧在另一边。与其他类型相比，这些包的尺寸更大。这些主要用于电子设备，以平衡电路板空间和成本限制。通孔安装包的最好例子是Dual内联包，因为它们是使用最多的。这些包装有两种类型，像陶瓷和塑料。

在Atmega328中，通过在黑色塑料矩形板上垂直膨胀，28-销彼此平行地定位。销之间的空间保持在0.1英寸。此外，包装的大小因否定的差异而变化。不同包装中的别针。这些引脚的布置可以以这样的方式进行，使得它们可以被调节到面包板的中间，使得不能发生短路。

不同的通孔安装IC封装是PDIP, DIP, ZIP, PENTAWATT, T7-TO220, TO2205, TO220, TO99, TO92, TO18, TO03。

表面贴装包装

这种包装主要遵循安装技术，否则将部件直接定位在PCB上。尽管他的制造方法有助于快速做事，但它也提高了由于微小部件而导致的故障的机会，并且它们彼此非常靠近。这种包装使用塑料或陶瓷成型。采用塑料模具的不同种类的表面贴装包装是小型概述L引导封装和BGA（球栅阵列）。

不同的表面安装IC封装是SOT23，SOT223，TO252，TO263，DDPAK，SOP，TSOP，TQFP，QFN和BGA。

好处

下面讨论集成电路类型的优点。

功耗低

集成电路由于其较小的体积和结构，需要更少的能量才能正常工作。

大小是紧凑的

与离散电路相比，可以获得使用IC的小电路。

更少的成本

与离散电路相比，由于其制造技术以及低材料的使用，集成电路可根据成本较低。

减少重量

与分立电路相比，使用集成电路的电路重量更轻

提高操作速度

由于其开关速度以及低功耗，集成电路以高速工作。

高可靠性

一旦电路使用低连接，那么与数字电路相比，集成电路将提供高可靠性。

• IC的尺寸很小，但可以在该芯片上制造成千上万的组件。
• 通过使用单个芯片，设计了不同的复杂电子电路
• 由于批量生产，这些可以以更低的成本提供
• 由于缺乏寄生电容效应，操作速度很高。
• 从母电路，它可以容易地改变

缺点

不同类型的集成电路的缺点包括以下内容。

• 由于其体积小，热量不能以必要的速度散失，电流溢出会导致集成电路损坏
• 在集成电路中，无法合并变压器，以及电感
• 它控制的功率范围有限
• 高级PNP组装无法实现。
• 无法实现低温系数
• 功耗范围高达10瓦
• 无法获得高电压和低噪声的操作

因此，这是关于不同类型的集成电路的概述。传统的集成电路在实际用途中减少，因为本发明的纳米电子和IC的小型化继续纳米电子技术．然而，传统集成电路还没有被纳米电子学取代，传统集成电路的使用正在部分减少。为了在技术上改进本文，请在下面的部分中发表您的查询、想法和建议作为您的评论。

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