数字集成电路应用300例 数字集成电路课件
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本文目录一览:
- 1、数字集成电路有哪些
- 2、集成电路原理及运用
- 3、如何使用数字集成电路
- 4、集成电路可以使电子产品在哪些方面有改善
- 5、数字集成电路与模拟集成电路的功能及应用,区别有哪些
- 6、数字电路的应用领域有什么。
数字集成电路有哪些
CPU是一块片上系统(SoC)。绝大部分是数字电路,即:CMOS工作在关断或者线性区,不会工作在饱和区。但是也有不少模拟电路,在模拟电路中的MOSFET可以工作在关断/线性区/饱和区。这些模拟电路包括:
1)频率综合器,为CPU提供时钟。虽然现在全数字锁相环越来越流行,但是频率综合器中的振荡器往往还是会用模拟差分电路实现,因为由反相器构成的振荡器容易受到电源电压的波动的影响。CPU的耗电很大,电流可达几个安培,在电流发生变化时电源电压往往也会发生波动,但是我们不希望CPU时钟频率受到电源波动的影响,所以采用差分电路来产生时钟是很最常见的做法。
2)电源管理模块(PM),负责产生稳定的CPU内部的电源电压,另外还需要根据CPU的状况来调整电源电压。例如当CPU需要全力工作时把电源电压适当提高使得CPU可以操作在更高频率,反之在节能模式下把电源电压降低。PM需要反馈结构来稳定地输出电源电压,也是一种模拟电路。
3)I/O接口。所有与外界的I/O接口都需要模拟电路来实现电源电压转换。CPU内部的电源电压往往较低(~1V),但是外部的I/O接口使用的是标准电压(例如1.8V)。这就需要level shifter来转换电平。另外,一些高速接口的标准是模拟差分信号(例如LVDS),这些接口电路也是模拟电路(BTW Intel自己的快速接口是QuickPath,会跑在2.4 GHz,估计也不会直接反相器直接打信号)4)温度监控,监控CPU的温度,如果过热需要采取措施。该监控电路也是模拟电路。
集成电路原理及运用
1.集成电路应用电路图功能
集成电路应用电路图具有下列一些功能:
(1)、它表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等,从而表示了某一集成电路的完整工作情况。
(2)、有些集成电路应用电路中,画出了集成电路的内电路方框图,这时对分析集成电路应用电路是相当方便的,但这种表示方式不多。
(3)、集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种,前者在集成电路手册中可以查到,后者出现在实用电路中,这两种应用电路相差不大,根据这一特点,在没有实际应用电路图时可以用典型应用电路图作参考,这一方法修理中常常采用。
(4)、一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路,或一个电路系统,但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。
2.集成电路应用电路特点
集成电路应用电路图具有下列一些特点:
(1)、大部分应用电路不画出内电路方框图,这对识图不利,尤其对初学者进行电路工作分析时更为不利。
(2)、对初学者而言,分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难,这是对集成电路内部电路不了解的原缘,实际上识图也好、修理也好,集成电路比分立元器件电路更为方便。
(3)、对集成电路应用电路而言,大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用的情况下,识图是比较方便的。这是因为同类型集成电路具有规律性,在掌握了它们的共性后,可以方便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。
3.集成电路应用电路识图方法和注意事项
分析集成电路的方法和注意事项主要有下列几点:
(1)、了解各引脚的作用是识图的关键
了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后,分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就方便了。例如:知道①脚是输入引脚,那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路,与①脚相连的电路是输入电路。
(2)、了解集成电路各引脚作用的三种方法
了解集成电路各引脚作用有三种方法:一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路的应用电路中各引脚外电路特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。
(3)、电路分析步骤
集成电路应用电路分析步骤如下:
①、直流电路分析。这一步主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。注意:电源引脚有多个时要分清这几个电源之间的关系,例如是否是前级、后级电路的电源引脚,或是左、右声道的电源引脚;对多个接地引脚也要这样分清。分清多个电源引脚和接地引脚,对修理是有用的。
②、信号传输分析。这一步主要分析信号输入引脚和输出引脚外电路。当集成电路有多个输入、输出引脚时,要搞清楚是前级还是后级电路的输出引脚;对于双声道电路还分清左、右声道的输入和输出引脚。
③、其他引脚外电路分析。例如找出负反馈引脚、消振引脚等,这一步的分析是最困难的,对初学者而言要借助于引脚作用资料或内电路方框图。
④、有了一定的识图能力后,要学会总结各种功能集成电路的引脚外电路规律,并要掌握这种规律,这对提高识图速度是有用的。例如,输入引脚外电路的规律是:通过一个耦合电容或一个耦合电路与前级电路的输出端相连;输出引脚外电路的规律是:通过一个耦合电路与后级电路的输入端相连。
⑤、分析集成电路的内电路对信号放大、处理过程时,最好是查阅该集成电路的内电路方框图。分析内电路方框图时,可以通过信号传输线路中的箭头指示,知道信号经过了哪些电路的放大或处理,最后信号是从哪个引脚输出。
⑥、了解集成电路的一些关键测试点、引脚直流电压规律对检修电路是十分有用的。OTL电路输出端的直流电压等于集成电路直流工作电压的一半;OCL电路输出端的直流电压等于0V;BTL电路两个输出端的直流电压是相等的,单电源供电时等于直流工作电压的一半,双电源供电时等于0V。当集成电路两个引脚之间接有电阻时,该电阻将影响这两个引脚上的直流电压;当两个引脚之间接有线圈时,这两个引脚的直流电压是相等的,不等时必是线圈开路了;当两个引脚之间接有电容或接RC串联电路时,这两个引脚的直流电压肯定不相等,若相等说明该电容已经击穿。
⑦、一般情况下不要去分析集成电路的内电路工作原理,这是相当复杂的。
如何使用数字集成电路
对于初学者来说,使用数字集成电路或设计集成电路的应用电路时,先不用去了解其复杂的内部结构,主要了解两方面的知识就可以。一是了解集成电路的引出管脚,二是了解输人与输出的关系即真值表。
集成电路可以使电子产品在哪些方面有改善
集成电路可使电子产品缩小体积、减轻重量、降低功耗、降低成本、提高可靠性等。
数字集成电路与模拟集成电路的功能及应用,区别有哪些
模拟集成电路功能:输入温度、湿度、光学、压电、声电等各种传感器或天线采集的外界自然信号,经过模拟电路预处理后,转为合适的数字信号输入到数字系统中。
模拟集成电路应用:以计算机和通信技术为代表的高科技产品在国防科技、工业生产和日常生活中越来越广泛的应用
数字集成电路功能:用于处理数字信号的集成电路。
数字集成电路应用:的应用十分广泛,所以都有标准化、系列化的集成电路产品,通常把这些产品叫做通用集成电路。
两者区别如下:
一、指代不同
1、模拟集成电路:是由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。
2、数字集成电路:是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。
二、分类不同
1、模拟集成电路:如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有:放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。
2、数字集成电路:数字集成电路分为小规模集成(SSI)电路、中规模集成MSI电路、大规模集成(LSI)电路、超大规模集成VLSI电路和特大规模集成(ULSI)电路。
三、特点不同
1、模拟集成电路:基本电路包括电流源、单级放大器、滤波器、反馈电路、电流镜电路等,由它们组成的高一层次的基本电路为运算放大器、比较器,更高一层的电路有开关电容电路、锁相环、ADC/DAC等。根据输出与输入信号之间的响应关系,又可以将模拟集成电路分为线性集成电路和非线性集成电路两大类。
2、数字集成电路:是基于数字逻辑(布尔代数)设计和运行的,用于处理数字信号的集成电路。根据集成电路的定义,也可以将数字集成电路定义为:将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。
参考资料来源:百度百科-模拟集成电路
参考资料来源:百度百科-数字集成电路
数字电路的应用领域有什么。
数字电路数字集成电路应用300例的应用领域:
数字电路与数字电子技术广泛数字集成电路应用300例的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路数字集成电路应用300例,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能数字集成电路应用300例,所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
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