項(xiàng)目7-集成電路的檢測(cè)與識(shí)別課件

7集成電路的檢測(cè)與識(shí)別

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通過對(duì)一個(gè)功率放大器的實(shí)際解剖，要求學(xué)生會(huì)識(shí)別集成電路的種類，熟悉常見集成電路的名稱，了解不同類型集成電路的作用，掌握常用集成電路的檢測(cè)方法。

知識(shí)要求:

（1）掌握集成電路的種類、作用與標(biāo)識(shí)方法。（2）掌握各種集成電路的主要參數(shù)。（3）掌握音樂集成電路的種類、作用與標(biāo)識(shí)方法

能力要求

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（1）能用目視法判斷、識(shí)別常見集成電路的種類，能正確說出各種集成電路的名稱。（2）對(duì)集成電路上標(biāo)識(shí)的型號(hào)能正確識(shí)讀，了解該集成電路的作用和用途。（3）能用目視法判斷識(shí)別音樂集成電路的種類，能正確使用音樂集成電路。（4）會(huì)用萬用表對(duì)集成電路進(jìn)行正確測(cè)量，并對(duì)其質(zhì)量做出評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)方法:

該項(xiàng)目通過對(duì)一個(gè)功率放大器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拆卸，對(duì)電路板上的集成電路進(jìn)行認(rèn)識(shí)；通過對(duì)各種類型的新集成電路進(jìn)行認(rèn)識(shí)，進(jìn)而學(xué)習(xí)集成電路指標(biāo)的標(biāo)注方法；使用萬用表對(duì)集成電路進(jìn)行在線測(cè)量和離線測(cè)量，達(dá)到能判別集成電路質(zhì)量好壞的目的。特別是需要準(zhǔn)備一些已經(jīng)確認(rèn)損壞的集成電路，對(duì)這些已經(jīng)損壞的集成電路進(jìn)行外觀識(shí)別和指標(biāo)測(cè)量。項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟【項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)】（1）熟悉各種集成電路的類型和用途。（2）熟悉各種集成電路的封裝形狀和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測(cè)集成電路的方法。項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)集成電路是近40年來發(fā)展起來的高科技產(chǎn)品，其發(fā)展速度異常迅猛，從小規(guī)模集成電路（含有幾十個(gè)晶體管）發(fā)展到今天的超大規(guī)模集成電路（含有幾千萬個(gè)晶體管或近千萬個(gè)門電路）。集成電路的體積小、耗電低、穩(wěn)定性好，從某種意義上講，集成電路是衡量一個(gè)電子產(chǎn)品是否先進(jìn)的主要標(biāo)志

知識(shí)1集成電路的類型和封裝

常見集成電路的外形和封裝形式如圖7.1所示。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；按其制作與識(shí)別可分為半導(dǎo)體集成電路、薄膜集成電路、厚膜集成電路、混合集成電路等；按其集成度可分為小規(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）和超大規(guī)模集成電路（VLSI），它表示了在一個(gè)硅基片上所制造的元器件的數(shù)目。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，從左下角按逆時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標(biāo)志，如凹槽、色點(diǎn)等。圖7.1常見集成電路的外形和封裝形式）

（1）三端式集成穩(wěn)壓器

將許多調(diào)整電壓的元器件集成在體積很小的半導(dǎo)體芯片上即成為集成穩(wěn)壓器，使用時(shí)只要外接很少的元件即可構(gòu)成高性能的穩(wěn)壓電路。由于集成穩(wěn)壓器具有體積小、重量輕、可靠性高、使用靈活、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。集成穩(wěn)壓器的種類很多，以三端式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用最為普遍。常用的三端固定輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的W7800系列和輸出為負(fù)電壓的W7900系列。圖7.2所示為W7800系列的外形、電路符號(hào)及基本接法。W7800系列三端穩(wěn)壓塊的輸出電壓有5

V、6

V、9

V、12

V、15

V、18

V和24

V共7個(gè)檔次。型號(hào)（也記為W78××）的后兩位數(shù)字表示其輸出電壓的穩(wěn)壓值，如型號(hào)為W7805和W7812的集成塊，其輸出電壓分別為5

V和12

V。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(hào)與W7800系列不同。三端穩(wěn)壓塊的輸出電流按照型號(hào)的不同，有1.5

A、0.5

A、0.1

A3種。圖7.2W7800系列集成穩(wěn)壓器（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(shí)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(zhǎng)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(fù)載電流躍變而引起輸出電壓的較大波動(dòng)。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(shí)向負(fù)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(gè)集成運(yùn)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(fù)電壓輸出電路知識(shí)3常用數(shù)字集成電路

數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)的不同可分為雙極型和單極型電路。其中雙極型電路有DTL、TTL、ECL、HTL等多種形式；單極型電路有JFET、NMOS、PMOS、CMOS4種形式。國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路的型號(hào)一般由5部分組成，各部分的符號(hào)及含義如表7.4所示。第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分中國(guó)制造器件類型器件系列品種工作溫度范圍封裝CT:TTLTTL電路分為:C:0℃～70℃⑤D：多層陶瓷雙列直插H:HTL54/74×××①G:?25℃～70℃F：多層陶瓷扁平E:ECL54/74H×××②L:?25℃～85℃B：塑料扁平C:CMOS54/74L×××③E:?40℃～85℃H：黑瓷扁平M:存儲(chǔ)器54/74S×××R:?55℃～85℃J：黑瓷雙列直插:微型機(jī)電路54/74LS×××④M:?55℃～125℃⑥P：塑料雙列直插F:線性放大器54/74AS×××S：塑料單列直插W:穩(wěn)壓器54/74ALS×××T：金屬圓殼D:音響電視電路54/74F×××K：金屬菱形B:非線性電路CMOS電路為：C：陶瓷芯片載體J:接口電路4000系列E：塑料芯片載體AD:A/D轉(zhuǎn)換器54/74HC×××G:網(wǎng)絡(luò)針棚陣列封裝DA:D/A轉(zhuǎn)換器54/74HCT×××…SC:通信專用電路SOIC:小引線封裝SS:敏感電路PCC:塑料芯片載體SW:鐘表電路LCC：陶瓷芯片載體SJ:機(jī)電儀電路SF:復(fù)印機(jī)電路…2．CMOS集成電路CMOS集成電路以單極型晶體管為基本元件制成，其發(fā)展迅速，主要是因?yàn)樗哂泄牡?、速度快、工作電源電壓范圍寬（如CC4000系列的工作電源電壓為3～18

V）、抗干擾能力強(qiáng)、輸入阻抗高、扇出能力強(qiáng)、溫度穩(wěn)定性好及成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它的制造與識(shí)別非常簡(jiǎn)單，為大批量生產(chǎn)提供了方便。CMOS集成電路的型號(hào)和邏輯功能沒有直接聯(lián)系，但末2位數(shù)或3位數(shù)與TTL集成電路的末2位數(shù)或3位數(shù)相同者，其邏輯功能是一樣的，只是電源和有些參數(shù)不同而已。各種型號(hào)的CMOS集成電路的功能可查閱數(shù)字集成電路手冊(cè)。知識(shí)4集成電路的檢測(cè)1．集成電路的基本檢測(cè)方法集成電路的檢測(cè)分為在線檢測(cè)和脫機(jī)檢測(cè)。在線檢測(cè)是測(cè)量集成電路各腳的直流電壓，與集成電路各腳直流電壓的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，以此來判斷集成電路質(zhì)量的好壞。脫機(jī)檢測(cè)是測(cè)量集成電路各腳間的直流電阻，并與集成電路各腳間直流電阻的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，從而判斷集成電路的好壞。如果測(cè)得的數(shù)據(jù)與集成電路資料上的數(shù)據(jù)相符，則可判斷該集成電路是好的。2．在線檢測(cè)的技巧在線檢查集成電路各引腳的直流電壓時(shí)，為防止表筆在集成電路各引腳間滑動(dòng)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筆上，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筆，找準(zhǔn)欲測(cè)量集成電路的引腳接觸好，另一只手可扶住電路板，保證測(cè)量時(shí)表筆不會(huì)滑動(dòng)。3．在線測(cè)量集成電路各腳的直流電流的技巧測(cè)量電流需要將表筆串聯(lián)在電路中，而集成電路引腳眾多，焊接下來很不容易。用一個(gè)壁紙刀將集成電路的引腳與印制板的銅箔走線之間刻一個(gè)小口，將兩個(gè)表筆搭在斷口的兩端，就可以方便地把萬用表的直流電流擋串接在電路中。測(cè)量完該集成電路引腳的電流后，再用焊錫將斷口連接起來即可。4．集成電路的替換檢測(cè)集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，引腳數(shù)目也比較多，要直接測(cè)出集成電路的好壞如果沒有專用設(shè)備是很難的，因此，當(dāng)集成電路整機(jī)線路出現(xiàn)故障時(shí)，檢測(cè)者往往用替換法來進(jìn)行集成電路的檢測(cè)。用同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，是見效最快的一種檢測(cè)方法。但是要注意，若因負(fù)載短路的原因，使大電流I流過集成電路造成的損壞。在沒有排除負(fù)載短路故障情況下，用相同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是造成集成塊的又一次損壞，因此，替換實(shí)驗(yàn)的前提是必須保證負(fù)載不短路。

項(xiàng)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(yùn)算放大器、三端集成直流穩(wěn)壓器、集成功率放大器等。3．?dāng)?shù)字集成電路主要有TTL和CMOS兩大系列。TTL集成電路的電源電壓是5V，CMOS集成電路的電源電壓范圍比較寬，可為3～18

V。4．三端固定輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的78系列和輸出為負(fù)電壓的79系列。5．三端可調(diào)輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的W117、W217、W31