集成电路优缺点、检测分析、检测常识、分类

电子常识

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描述

  集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

集成电路——优缺点

  优点

  1、电路简单。由于采用了集成电路,简化了整机电路的设计、调试和安装,特别是采用一些专用集成电路后,整机电路显得更为简单。

  2、性价比高。相对于分立元器件电路而言,采用集成电路构成的整机电路性能指标更高,与分立电子元器件电路相比,集成电路的成本、价格更低。例如,集成运放电路的增益之高、零点漂移之小是分立电子元器件电路无法比拟的。

  3、可靠性强。集成电路具有可靠性高的优点,从而提高了整机电路工作的可靠性,提高了电路的工作性能和一致性。另外,采用集成电路后,电路中的焊点大幅度减少,出现虚焊的可能性下降,使整机电路工作更为可靠。

  4、能耗较小。集成电路还具有耗电小、体积小、经济等优点。同一功能的电路,采用集成电路要比采用分立电子元器件的电路功耗小许多。

  5、故障率低。由于集成电路的故障发生率相对分立元器件电路而言比较低,所以降低了整机电路的故障发生率。

  缺点

  1、电路拆卸困难。集成电路的引脚很多,给修理、拆卸集成电路带来了很大的困难,特别是引脚很多的四列集成电路,拆卸比较困难。

  2、修理成本增加。当集成电路内电路中的部分电路出现故障时,通常必须整块更换,增加了修理成本。

  3、故障判断不便,相对分立电子元器件电路而言,在检修某些特殊故障时,准确地判断集成电路故障不太方便。

集成电路——检测分析法

  1、逻辑分析法

  所谓逻辑分析法是指若怀疑某一集成电路有问题,可先测量该集成电路的输入信号是否正常,再测量集成电路的输出信号是否正常,若有输入而无输出,一般可判断为该集成电路损坏。

  2、直流电阻比较法

  直流电阻比较法是把要检测的集成电路各引脚的直流电阻值与正常集成电路的直流电阻值相比较,以此来判断集成电路的好坏。测量时要使用同一只万用表,同一个电阻挡位,以减小测量误差。直流电阻比较法可以对不同机型、不同结构的集成电路进行检测,但须以相同型号的正常集成电路作为参照。

  3、排除法

  排除法是指维修中若判断某一部分电路(包含有集成电路)有故障,可先检测此部分电路的分立元件是否正常,若分立元件正常,则说明集成电路有问题,应考虑更换集成电路。

  4、直流电压测量法

  直流电压测量法是检测集成电路的常用方法,主要是测量集成电路各引脚对地的直流工作电压值,再与标称值相比较,从而判断集成电路的好坏。

集成电路——检测常识

  1、检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理

  检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。

  2、测试避免造成引脚间短路

  电压测量或用示波器探头测试波形时,避免造成引脚间短路,最好在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路,尤其在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。

  3、严禁在无隔离变压器的情况下,用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备

  严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器,当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时,首先要弄清该机底盘是否带电,否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。

  4、要注意电烙铁的绝缘性能

  不允许带电使用烙铁焊接,要确认烙铁不带电,最好把烙铁的外壳接地,对MOS电路更应小心,能采用6~8V的低压电烙铁就更安全。

  5、要保证焊接质量

  焊接时确实焊牢,焊锡的堆积、气孔容易造成虚焊。焊接时间一般不超过3秒钟,烙铁的功率应用内热式25W左右。已焊接好的集成电路要仔细查看,最好用欧姆表测量各引脚间有否短路,确认无焊锡粘连现象再接通电源。

  6、不要轻易断定集成电路的损坏

  不要轻易地判断集成电路已损坏。因为集成电路绝大多数为直接耦合,一旦某一电路不正常,可能会导致多处电压变化,而这些变化不一定是集成电路损坏引起的,另外在有些情况下测得各引脚电压与正常值相符或接近时,也不一定都能说明集成电路就是好的。因为有些软故障不会引起直流电压的变化。

  7、测试仪表内阻要大

  测量集成电路引脚直流电压时,应选用表头内阻大于20KΩ/V的万用表,否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。

  8、要注意功率集成电路的散热

  功率集成电路应散热良好,不允许不带散热器而处于大功率的状态下工作。

  9、引线要合理

  如需要加接外围元件代替集成电路内部已损坏部分,应选用小型元器件,且接线要合理以免造成不必要的寄生耦合,尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。

集成电路——分类

  (一)按功能结构分类

  集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

  模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如3G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号)。

  (二)按制作工艺分类

  集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。

  膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

  (三)按集成度高低分类

  集成电路按集成度高低的不同可分为

  SSI 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits)

  MSI 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits)

  LSI 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits)

  VLSI 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)

  ULSI 特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits)

  GSI 巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路(Giga Scale Integration)。

  (四)按导电类型不同分类

  集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路。

  双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

  (五)按用途分类

  集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电

  路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

  1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

  2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

  3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

  4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

  (六)按应用领域分

  集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。

  (七)按外形分

  集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型。

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