芯片,在電子學(xué)中是一種把電路小型化的方式,并通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。一種是將電路制造在半導(dǎo)體芯片表面上的集成電路又稱薄膜集成電路,另有一種厚膜混成集成電路是由獨(dú)立半導(dǎo)體設(shè)備和被動(dòng)組件,集成到襯底或線路板所構(gòu)成的小型化電路。
目前分類形式如下:
1、按功能結(jié)構(gòu)分類
集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同,可以分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。
模擬集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(hào)(指幅度隨時(shí)間邊疆變化的信號(hào)。例如半導(dǎo)體收音機(jī)的音頻信號(hào)、錄放機(jī)的磁帶信號(hào)等),而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(hào)(指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號(hào)。例如VCD、DVD重放的音頻信號(hào)和視頻信號(hào))。
基本的模擬集成電路有運(yùn)算放大器、乘法器、集成穩(wěn)壓器、定時(shí)器、信號(hào)發(fā)生器等。數(shù)字集成電路品種很多,小規(guī)模集成電路有多種門電路,即與非門、非門、或門等;中規(guī)模集成電路有數(shù)據(jù)選擇器、編碼譯碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路有PLD(可編程邏輯器件)和ASIC(專用集成電路)。
從PLD和ASIC這個(gè)角度來講,元件、器件、電路、系統(tǒng)之間的區(qū)別不再是很嚴(yán)格。不僅如此,PLD器件本身只是一個(gè)硬件載體,載入不同程序就可以實(shí)現(xiàn)不同電路功能。因此,現(xiàn)代的器件已經(jīng)不是純硬件了,軟件器件和以及相應(yīng)的軟件電子學(xué)在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中得到了較多的應(yīng)用,其地位也越來越重要。
電路元器件種類繁多,隨著電子技術(shù)和工藝水平的不斷提高,大量新的器件不斷出現(xiàn),同一種器件也有多種封裝形式,例如:貼片元件在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中已隨處可見。對(duì)于不同的使用環(huán)境,同一器件也有不同的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)元器件通常有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn),即:民用標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、軍用標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)不同,價(jià)格也不同。軍用標(biāo)準(zhǔn)器件的價(jià)格可能是民用標(biāo)準(zhǔn)的十倍、甚至更多。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)介于二者之間。
2、按制作工藝分類
集成電路按制作工藝可分為半導(dǎo)體集成電路和薄膜集成電路。膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。
3、按集成度高低分類
集成電路按規(guī)模大小分為:小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)、特大規(guī)模集成電路(ULSI)。
4、按導(dǎo)電類型不同分類
集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路。雙極型集成電路的制作工藝復(fù)雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的制作工藝簡(jiǎn)單,功耗也較低,易于制成大規(guī)模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
那么,歷史上最成功的芯片是什么?即出貨量最多的芯片
別猜了,原來是它!
這就是電工的神器——555定時(shí)器,從誕生到現(xiàn)在,銷量過百億,電路設(shè)計(jì)從沒有大改變,可以說是歷史上最成功的芯片。
NE555雙極型時(shí)基電路(555的第一代)是1972年美國(guó)Signetics公司研制出的。設(shè)計(jì)原意是用來取代體積大,定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場(chǎng)后,人們發(fā)現(xiàn)這種其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍,用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。
1974年,Signetics公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555單元集成在一起,取名為NF556。1978年,Intelsil研制成功CMOS型時(shí)基電路ICM555、1CM556,后來又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電路556。
由于采用CMOS型工藝和高度集成,使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、航天等高科技領(lǐng)域。于是,全世界各大半導(dǎo)體公司也競(jìng)相仿制、生產(chǎn),直到今日。不過,所有雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的3位數(shù)碼都是555,所有CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后的4位數(shù)碼都是7555。而且,它們的功能和外部引腳排列完全相同。
在近50年的時(shí)間里,全球的電工們,前赴后繼,用555實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)應(yīng)用電路。下面,就為大家展示555都能做什么。
555放大器電路
555可被用做放大器,工作模式非常類似于PWM。
摩托車轉(zhuǎn)向信號(hào)控制
要控制兩邊的轉(zhuǎn)向信號(hào),需要兩個(gè)電路。
雙極型LED驅(qū)動(dòng)電路
這個(gè)電路能驅(qū)動(dòng)交替閃動(dòng)紅綠色的LED燈。
汽車轉(zhuǎn)速表
555在電路被配置成單穩(wěn)態(tài)。
持續(xù)性測(cè)試儀
這個(gè)電路能探測(cè)低電阻和高電阻,并控制麥克發(fā)聲。
閃光式LED
鳴叫式警報(bào)器
模擬激光器
這個(gè)電路能產(chǎn)生像激光槍的聲音,并以5Hz來閃爍一個(gè)白光LED。
鎖存電路
LED骰子
LED調(diào)光器
這個(gè)電路能調(diào)制一個(gè)或多個(gè)LED的亮度,范圍是5%~95%。
光探測(cè)器
機(jī)槍(能模擬機(jī)槍的聲音)
音頻驅(qū)蚊器
這個(gè)電路產(chǎn)生的音調(diào)高于人的聽力范圍,但是需要一個(gè)響應(yīng)為15KHz的壓電薄膜。
電機(jī)PWM控制
電機(jī)的轉(zhuǎn)速由電路控制,范圍是5%~95%。
雨水報(bào)警電路
在濕度傳感器探測(cè)到雨水前,這電路不消耗電流。
輪盤電路
當(dāng)手指碰到感應(yīng)線的時(shí)候,電路讓LED依次點(diǎn)亮,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的效果。手指移開,旋轉(zhuǎn)降速,最終停止。
100dB警笛
這是一個(gè)非常響的報(bào)警器,如果在屋里使用了兩個(gè)壓電陶瓷開關(guān),小偷將不會(huì)知道聲音是從哪里來的。
伺服檢測(cè)電路
這個(gè)電路能控制伺服電機(jī)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
步進(jìn)電機(jī)控制電路
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向取決于前進(jìn)和倒退兩個(gè)開關(guān)。
電擊槍電路
這個(gè)電路能產(chǎn)生很高的電壓,使用時(shí)要非常小心。
三極管檢測(cè)
555工作在2Hz,當(dāng)電壓是一個(gè)方向時(shí),一個(gè)LED點(diǎn)亮;三極管開路,所有的LED都將閃爍,三極管短路,所有LED都不亮。
怎么樣,是不是覺得555真的很了不起。
真把555用熟了,很多賊貴的芯片你都不用買了。
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