集成電路的檢測與識別專業(yè)課件

常用集成電路的識讀與檢測

集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅片上而形成的具有特定功能的器件，英文：IntegratedCircuit，縮寫IC，俗稱芯片。集成電路能執(zhí)行一些特定的功能，如放大信號或存儲信息。集成電路體積小、功耗低、穩(wěn)定性好。集成電路是衡量一個電子產(chǎn)品是否先進的主要標志。一、集成電路的類型和封裝1、類型集成電路按功能可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路。模擬集成電路主要有運算放大器、功率放大器、集成穩(wěn)壓電路、自動控制集成電路和信號處理集成電路等；數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)不同可分為雙極型和單極型電路。其中，雙極型電路有：DTLTTLECLHTL等；單極型有：JFETNMOSPMOSCMOS四種。2、封裝（1）集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。（2）集成電路的管腳排列次序有一定的規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，從左下腳按逆時針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標志，如凹槽、色點等。二、常用模擬集成電路

模擬集成電路又稱線性集成電路，是一種輸出信號與輸入信號成比例關(guān)系，而內(nèi)部放大器件工作在線性區(qū)的集成電路。按用途可分為運算放大器，直流穩(wěn)壓器，功率放大器和電壓比較器。1、集成運算放大器（1）定義簡稱運放，運算放大器就是一種高放大倍數(shù)的直流放大器，（或是一種高電壓增益、高輸入電阻、和低輸出電阻的多級耦合放大器）。工作在放大區(qū)時，輸入與輸出呈線性關(guān)系，（所以又被稱為線性集成電路）。（2）組成運放一般由輸入級、中間級、輸出級、偏置電路四部分組成。輸入級：差分放大電路，利用其對稱性提高整個電路的共模抑制比；中間級：電壓放大級，提高電壓增益，可由一級或多級放大電路組成；輸出級：互補對稱電路或射極跟隨器組成，可降低輸出電阻，提高帶負載能力。偏置電路：為上述各級電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級靜態(tài)工作點。（3）常用運放單運放：μA741，NE5534，TL081，LM833

雙運放：μA747，LM358，NE5532，TL072，TL082

四運放：LM324，TL084

雙運放（四運放）：除電源外，兩組（四組）運放相互獨立。運算放大器有兩個輸入端，一個輸出端。同相輸入端“＋”表示，反向輸入端“－”表示。（4）檢測方法一：把運放接成一個放大系數(shù)為1的P環(huán)節(jié)，反向輸入端接1V階躍信號，檢測其輸出端的電壓值也應(yīng)為1V，運放好的。方法二：①用萬用表電阻檔分別測出LM324的A1~A4各運放引腳的電阻值，不僅可以判斷運放的好壞，而且還可以檢查內(nèi)部各運放參數(shù)的一致性。測量時，選用R*1K檔，從A1開始，依次測出引腳的電阻值，只要各對應(yīng)引腳之間的電阻值基本相同，就說明參數(shù)的一致性較好。紅表棒黑表棒正常阻值（KΩ）VCCGND4.5~6.5GNDVCC16~17.5VCCOUT21GNDOUT59~65IN+VCC51IN-VCC562、集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器又稱穩(wěn)壓電源，有多端可調(diào)式、三端可調(diào)式、三端固定式及單片開關(guān)式集成穩(wěn)壓。最常用的是三端集成穩(wěn)壓器。（1）三端集成穩(wěn)壓器①三端固定穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器的輸出電壓為固定值，不能調(diào)節(jié)。常用產(chǎn)品為78XX和79XX系列，

78XX輸出正電壓，79XX輸出負電壓，有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七種不同的輸出電壓檔次，輸出電流分1.5A（78XX）、0.5A（78MXX）、0.1A（78LXX）三種檔次W7900系列的穩(wěn)壓塊其輸出電壓的檔次值與W7800系列相同，但其管腳編號與W7800系列不同。三端穩(wěn)壓塊的輸出電流按照型號的不同，有1.5

A、0.5

A、0.1

A3種。（2）三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路的應(yīng)用電路圖7.2（c）所示為三端集成穩(wěn)壓器使用時的基本電路接法。外接電容器C1用以抵消因輸入端線路較長而產(chǎn)生的電感效應(yīng)，可防止電路自激振蕩。外接電容器C0可消除因負載電流躍變而引起輸出電壓的較大波動。圖中ūl為整流濾波后的直流電壓，ūo為穩(wěn)壓后的輸出電壓。圖7.3（a）所示為用W7815和W7915組成的雙極性穩(wěn)壓電源輸出電路，可同時向負載提供+15

V和-15

V的直流電壓。圖7.3（b）所示為三端穩(wěn)壓器外接一個集成運算放大器所組成的反相器，可將單極性電壓變?yōu)殡p極性輸出電壓。圖7.3雙極性正、負電壓輸出電路②三端可調(diào)穩(wěn)壓器可輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓。常見產(chǎn)品：XX117/XX217M/XX317L，輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，可調(diào)范圍1.2~37V，最大輸出電流分別是1.5A，0.5A，0.1A；

XX137/XX237/XX337，輸出連續(xù)可調(diào)的負電壓，可調(diào)范圍1.2~37V；9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:35:44PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:35:44PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/33、集成功率放大器有小功率放大器、大功率放大器。（1）LM386－小功率通用型集成功率放大器。

管腳1－8之間外接阻容電路可改變集成功放的電壓放大倍數(shù)（20～200），1－8腳開路時電壓放大倍數(shù)為20，1－8腳短路時電壓放大倍數(shù)為200。

LM386典型應(yīng)用電路，用于對音頻信號的放大。圖中1-8端的R、C用來調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)；7端的C是去耦電路，防止電路自激振蕩；5端的R（10Ω）、C（0.047）組成容性負載，用以抵消揚聲器部分的感性負載；5端的C（250μF）為功放的輸出電容。三、常用數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路主要用來處理與存儲二進制信號（數(shù)字信號），可歸納為兩大類：一種為組合邏輯電路，用于處理數(shù)字信號，俗稱（LogicIC）；另一種為時序邏輯電路，具有時序與記憶功能，并需要由時鐘信號驅(qū)動，主要用于產(chǎn)生或存儲數(shù)字信號。最常用的數(shù)字集成電路主要有TTL(晶體管晶體管電平：5V-1）和CMOS兩大系列。

系列子系列名稱型號功耗工作電壓TTL系列TTL普通系列74/5410mW4.75~5.25LSTTL低功耗TTL74/54LS2mWMOS系列COMS互補場效應(yīng)管型40/451.25μW3~8HCOMS高速CMOS74HC2.5μW2~6ACTMOS先進的高速CMOS電路，“T”表示與TTL電平兼容74ACT2.5μW4.5~5.5TTL集成電路是用雙極性晶體管為基本元件集成在一塊硅片上制成的，主要有54（軍用）/74（民用）系列：

54/74XX（標準型），

54/74LSXX（低功耗肖特基），

54/74SXX（肖特基），

54/74ALSXX（先進低功耗肖特基），

54/74ASXX（先進肖特基），

54/74FXX（高速）。

CMOS集成電路以單極型晶體管為基本元件制成。主要有4000系列、

54/74HCXXX系列、

54/74HCTXXX系列、

54/74HCUXX四大類。數(shù)字集成電路的類型很多，最常用的是門電路，常用的有與門、非門、與非門、或門、或非門、以或非門、異或門及施密特觸發(fā)器等2、數(shù)字集成電路的電路參數(shù)（1）電壓參數(shù)符號名稱74系列74LS系列4000系列74HC系列UOH高電平輸出電壓≥2.4≥2.7≥4.95≥4.95U0L低電平輸出電壓≤0.4≤0.4≤0.05≤0.05UIH高電平輸入電壓≥2≥2≥3.5≥3.5UIH低電平輸入電壓≤0.8≤0.8≤1.5≤1四、集成電路的引腳識別集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。集成電路的引腳排列次序有一定規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，從左下角按逆時針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標志，如缺口、凹坑、斜面、色點等。引腳排列的一般順序為：1缺口在集成電路的一端有一半圓形或方形的缺口。

2凹坑、色點或金屬片在集成電路一角有一凹坑、色點或金屬片。

3斜面、切角在集成電路一角或散熱片上有一斜面切角。4無識別標記在整個集成電路無任何識別標記，一般可將集成電路型號面面對自己，正視型號，從左下向右逆時針依次為１、２、３……。五、集成電路的檢測1、集成電路的基本檢測方法：在線檢測與脫機檢測。在線檢測：測量集成電路各腳的直流電壓，與標準值比較，判斷集成電路的好壞。脫機檢測：測量集成電路各腳間的直流電阻，與表準值比較，判斷集成電路的好壞。測得的數(shù)據(jù)與集成電路資料上數(shù)據(jù)相符，則可判定集成電路是好的。2、在線檢測得技巧在線檢測集成電路各引腳的直流電壓，為防止表筆在集成電路各引腳間滑動造成短路，可將萬用表的黑表筆與直流電壓的“地”端固定連接，方法是在“地”端焊接一段帶有絕緣層的銅導(dǎo)線，將銅導(dǎo)線的裸露部分纏繞在黑表棒上，放在電路板的外邊，防止與板上的其他地方連接。這樣用一只手握住紅表棒，找準欲測量集成電路的引腳，另一只手可扶住電路板，保證測量時表筆不會滑動。3、集成電路的替換檢測當(dāng)集成電路整機線路出現(xiàn)故障時，檢測者往往用替換法來進行集成電路的檢測。用同型號的集成塊進行替換試驗，是見效最快的一種檢測方法。但是要注意，若因負載短路的原因，使大電流I流過集成電路造成的損壞，在沒有排除故障短路的情況下，用相同型號的集成塊進行替換實驗，其結(jié)果是造成集成塊的又一次損壞。因此，替換實驗的前提是必須保證負載不短路。

技能與技巧項目小結(jié)1、集成電路按功能可分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類，各自應(yīng)用在不同的電路領(lǐng)域。2、模擬集成電路主要有集成運算放大器、三端集成穩(wěn)壓器、集成功率放大器等。3、數(shù)字集成電路主要有TTL和CMOS兩大系列。TTL集成電路的電壓是

5V，CMOS集成電路的電源電壓范圍比較寬，可為3~18V.4、三端固定式集成穩(wěn)壓器有輸出正電壓的78系列和負電壓的79系列。5、三端可調(diào)輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出正電壓的W117、W217、

W317；輸出負電壓的W137、W237、W337系列。6、集成功率放大器分為小功率、中功率和大功率。課后練習(xí)1、集成電路按功能可分為哪