数字集成电路的识别
如何用万用表测量数字集成电路的好坏
如何用万用表测量数字集成电路的好坏成电路则是将晶体管、电阻、电容等元件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。
在这里，主要介绍利用万用表对集成电路进行检测原理和一般方法，然后再介绍数字电路好坏的具体检测方法。
一、检测原理和一般方法1.检测非在路集成电路本身好坏的准确方法非在路集成电路是指与实际电路完全脱开的集成电路。
按照厂家给定的测试电路、测试条件，逐项进行测试，在大多数情况下既不现实，也往往是不必要的。
在家电修理或一般性电子制作过程中，较为常用而且准确的方法是焊接在实际电路上试一试。
具体做法是：在一台工作正常的、应用该型号集成电路的电视机、收录机或其他设备上，先在印刷电路板的对应位置焊接上一只集成电路座，在断电的情况下小心地将检测的集成电路插上，接通电源。
若电路工作不正常，说明该集成电路性能不好或者是坏的。
显然，这种检测方法的优点是准确、实用，对引脚数目少的小规模集成电路比较方便，但是对引脚数目很多的集成电路，不仅焊接的工作量大，而且往往受客观条件的限制，容易出错，或不易找到合适的设备或配套的插座等。
2.检测非在路集成电路好坏的简便方法使用万用表测量集成电路各引脚对其接地引脚（俗称接地脚）之间的电阻值。
具体方法如下：将万用表拨在R1×1kΩ档或R×100Ω、R×10Ω档）一般不用R×10kΩ、R×1Ω）上，先让红表笔接集成电路的接地脚，且在整个测量过程中不变。
然后利用黑表笔从其第1只引脚开始，按着1、2、3、4……的顺序，依次测出相对应的电阻值。
用这种方法可得知：集成电路的任一只引脚与其接地引脚之间的值不应为零或无穷大（空脚除外）；多数情况下具有不对称的电阻值，即正、反向（或称黑表笔接地、红表笔接地）电阻值不相等，有时差别小一些，有时差别悬殊。
这一结论也可以这样叙述：如果某一只引脚与接地脚之间，应当具有一定大小的电阻值，而现在变为0或∞，或者其正反向电阻应当有明显差别，而现在变为相同或差别的规律相反，则说明该引脚与接地引脚之间存有短路、开路、击穿等故障。
从集成度来说,数字集成电路的分类(一)
从集成度来说,数字集成电路的分类(一)
数字集成电路的分类
按功能分类
•组合逻辑电路：由门电路组成，根据输入信号的组合产生输出信号。
•时序逻辑电路：根据时钟信号的变化产生输出信号，具有状态和记忆功能。
•存储器：用于存储和读取数据的电路，例如RAM和ROM。
•控制电路：用于控制其他电路或系统的运行的电路。
按规模分类
•大规模集成电路（LSI）：集成度较高的电路，通常包含数千个逻辑门。
•中等规模集成电路（MSI）：集成度适中的电路，包含数十到数百个逻辑门。
•小规模集成电路（SSI）：集成度较低的电路，通常只包含几个逻辑门。
按工艺分类
•PMOS：使用p型MOSFET器件制造的电路，适用于工艺落后。
•NMOS：使用n型MOSFET器件制造的电路，速度较快但功耗较高。
•CMOS：使用p型MOSFET和n型MOSFET器件制造的电路，兼具速度和功耗优势。
按应用领域分类
•通信集成电路：用于无线通信和有线通信等领域，如手机芯片和光通信芯片。
•测量与控制集成电路：用于仪器仪表、自动化控制等领域。
•计算机集成电路：包括中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）等用于计算机内部的电路。
•模拟与混合信号集成电路：用于音频、视频、模拟信号处理等领域。
按硬件级别分类
•数字电路：采用离散的数值进行处理和传输的电路。
•模拟电路：采用连续的信号进行处理和传输的电路。
•模拟-数字混合电路：同时包含模拟和数字电路的混合电路。
以上是数字集成电路的一些常见分类，不同的分类方式可以帮助
我们更好地理解和应用数字集成电路。
数字集成电路的特点与分类
CMOS 传输门
39
A 和 A 控制传输门的通断： A＝＋UDD A＝0V时，传输门接通 A＝0V A＝＋UDD时，传输门断开
左下图 uI 由0V变为UDD时，CL充电 右下图 uI 由UDD变为0V时，CL放电
40
41
UNH=UOH(min)- UIH(min)
=2.4-2.0V=0.4V
UOH
UIH
P106
躁声容限 门电路之间相互连接时，前一级24 门的输出就是后一级门的输入，在前一级输 出为最坏的情况下（输出低电位为UOL(max)）， 后一级门的输入电压允许的变化幅度叫做噪 声容限。
UNL=UIL(max)- UOL (max)
6
同一个电路，按两种不同的约定去分析， 会得出不同的结论。
在今后讨论电路时，必须明确采用哪种约定。 一般采用正逻辑约定。
uo
高电位 低电位
正 逻 辑 约 定
0
1 1
0
负 逻 辑 约 定
7
4.2 晶体管－晶体管逻辑电路(TTL电路)
4.2.1 最简单的与门、非门和与非门电路 1. 二极管与门
10
由真值表可知，上面电路是一个非门
电路的输入与输出电位
输入A 0.2V 5V
输出F 5V 0.2V
电路的真值表
输入A 0 1
输出F 1 0
门
3 晶
体
管
与
非
11
+
12
4.2.1 TTL与非门电路
输入
输A 入
与 0.2V
输 0.2V
出 电
5V
位 5V
B 0.2V 5V 0.2V 5V
输出 F 5V 5V 5V
数字电子技术_集成电路知识概述
F=AB
1
1
0
1
0
1
二极管与门 （a）电路 （b）逻辑符号 （c）工作波形
2、二极管或门 最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。
A、B同时为 低电平0v
F为0v
最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。
A、B当中有一 个是高电平 F为高电 平2.3v
则输入、输出逻辑电平列表为：
A(v)
0 0 3 3
F为3.7v
A、B同时为 高电平3v
则输入、输出逻辑电平列表为：
A(v) 0 0 3 3 B(v) 0 3 0 3 F(v) 0.7 0.7 0.7 3.7
如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表 示；1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑 电平列表改写成真值表为：
A 0 0 B 0 1 F 0 0
⑵ A+B分相器
A、B均 为低电平
F2必然为 高电平，F1 为低电平。 输入、输出的逻辑关 系为： F1 A B VT1、VT2 都截止
F2 A B
根据以上分析，不难得到n个变量之(或)的 分相器。
其输出与输入变量的逻辑关系为：
F 1 A B C K F2 A B C K
B(v)
0 3 0 3
F(v)
0 2.3 2.3 2.3
如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表示； 1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑电平列 表改写成真值表为：
A B F
0
0 1 1
0
1 0 1
0
1 1 1
F=A+B
二极管或门 （a）电路 （b）逻辑符号 （c）工作波形
3、非门
电路中的数字集成电路设计与分析
电路中的数字集成电路设计与分析数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）是现代电子电路中的重要组成部分。
它们基于数字信号处理和逻辑运算，被广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本文将分析数字集成电路的设计原理和技术，并探讨其在电路中的应用。
一、数字集成电路的基本原理1.1 数字电路和模拟电路的区别数字电路是一种使用二进制数表示信息的电路，通过处理离散的数字信号进行逻辑运算；而模拟电路则是通过处理连续的模拟信号进行运算。
数字电路具有精确性高、噪声干扰小等优点，适合用于逻辑运算和信号处理。
1.2 数字集成电路的分类数字集成电路根据功能和结构可以分为多种类型，包括时序电路、组合电路和存储电路等。
其中时序电路用于时钟信号控制的功能电路，组合电路用于逻辑运算的功能电路，存储电路用于存储信息的功能电路。
二、数字集成电路的设计过程2.1 设计规划在进行数字集成电路设计之前，需要明确设计目标，包括功能需求、性能指标和设计约束等。
同时，还需对设计流程和设计工具进行规划，确保设计过程的有效性和可行性。
2.2 逻辑设计逻辑设计是数字集成电路设计的核心环节，通过逻辑门、触发器等基本模块的组合和连接，实现设计目标的功能和逻辑运算。
逻辑设计需要使用专业的设计语言和工具，如VHDL、Verilog等。
2.3 电路图设计电路图设计是将逻辑设计转化为具体的电路图的过程，包括将逻辑门、触发器等模块转化为相应的元件和连线。
在电路图设计中，需要考虑电路的布局和连接方式，以满足电路的性能指标和工艺要求。
2.4 仿真和验证仿真和验证是数字集成电路设计的重要环节，通过软件仿真和硬件验证，验证设计的正确性和稳定性。
仿真和验证过程需要使用仿真工具和测试设备，确保设计结果符合预期。
2.5 物理设计和布局物理设计和布局是将电路图设计转化为真实芯片的过程。
在物理设计中，需要考虑芯片的几何结构、层次布局和连线规划等。
Digital Integrated Circuit Analysis and Design
Digital Integrated Circuit Analysis and DesignDigital Integrated Circuit Analysis and Design是电子工程领域的一个重要分支，它涉及到的内容非常广泛，包括数字信号处理、通信系统、控制系统等多个方面。
本文将介绍数字集成电路分析与设计的基本概念、方法和应用。
一、数字集成电路概述数字集成电路是一种数字电路，它是由大量的逻辑门组成的电路。
数字电路是应用最广泛的电路之一，因为所有的电子设备都需要数字电路来进行控制和操作，数字计算机和通信设备也是数字集成电路的重要应用领域。
数字集成电路的性能取决于它所使用的逻辑门类型，例如：与、或、非、与非、异或等逻辑门。
数字集成电路可以分为2种类型：组合逻辑和时序逻辑。
组合逻辑电路的输出只依赖于它的输入，在时钟信号的作用下不断的产生输出信号。
时序逻辑则是在时钟信号的作用下，根据输入和上一次输出得到新的一次输出，控制着电路的运行。
数字集成电路中最基本的单元是逻辑门，逻辑门包括与门、或门、异或门、非门等。
“与”门的输出只有在所有输入都为1时才为1，否则输出为0；“或”门的输出只要有一个输入为1，输出即为1；异或门的输出只有在输入不同时为1，否则输出为0。
逻辑门可以通过多种方式实现，如传输门、数电子门阵列、基本CMOS结构等。
二、数字集成电路设计数字集成电路设计是数字电路设计的重要分支，它涉及到实现某种特定的数字功能的电路设计和制造。
数字集成电路的设计可以分为两个阶段：逻辑设计和物理设计。
逻辑设计是数字电路的初始设计阶段，主要任务是根据输入和输出的功能要求来设计电路的逻辑结构。
逻辑设计的主要工具是数字逻辑设计语言，例如VHDL和Verilog，这些语言提供了描述数字电路的高层次语言。
逻辑设计的下一个阶段是物理设计，即将逻辑电路的设计映射到物理结构上。
物理设计面临的主要挑战是将逻辑设计转化为可制造的布局和电路图，以及优化电路结构、减少功率消耗、保证电路可靠性等方面。
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路集成电路是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
它的发展可以追溯到20世纪60年代，如今已经成为电子产品中最基本的部件之一。
本文将介绍一些常见的数字和模拟集成电路。
一、数字集成电路数字集成电路是以二进制逻辑为基础，用于处理和存储数字信号的电路。
它主要包括与门、或门、非门、触发器、计数器等。
以下是几种常见的数字集成电路：1. 与门（AND Gate）与门是数字电路中最基本的门电路之一。
它有两个或多个输入端和一个输出端，在输入端所有信号均为低电平时，输出为低电平；只有输入端所有信号均为高电平时，输出才为高电平。
2. 或门（OR Gate）或门也是基础的数字电路，它的表现形式与与门相反。
当输入端至少有一个信号为高电平时，输出为高电平；只有输入端的所有信号都为低电平时，输出才为低电平。
3. 非门（NOT Gate）非门是最简单的门电路之一，它只有一个输入端和一个输出端。
输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。
4. 触发器（Flip-Flop）触发器是一种存储数字信号的元件，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
触发器可以在特定条件下锁存输入信号，实现存储和传输数据的功能。
5. 计数器（Counter）计数器是一种用于计数的数字电路。
它可以按照事先设定的规则进行计数，并根据输入信号控制计数的起始值、方向和步进数。
二、模拟集成电路模拟集成电路是能够处理模拟信号的电路，它可以对连续变化的信号进行放大、滤波、混频等操作。
以下是几种常见的模拟集成电路：1. 差动放大器（Differential Amplifier）差动放大器是放大差分信号的电路，具有抗共模干扰的能力。
它常用于信号放大、抑制噪声等应用中。
2. 运算放大器（Operational Amplifier）运算放大器是一种高增益的电子放大器，可以对模拟信号进行放大、运算、滤波等处理。
什么是电子电路中的数字集成电路它们有什么特点
什么是电子电路中的数字集成电路它们有什么特点数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）是指应用数值信号进行处理和传输的集成电路。
它是电子电路中的一种重要组成部分，广泛应用于数字电子设备中，如计算机、通信设备、嵌入式系统等。
数字集成电路具有以下几个特点：1. 数字信号处理能力强：数字集成电路可以对数字信号进行高效的处理和计算，具备较高的计算能力和运算速度。
这使得数字设备在数据处理、逻辑运算等领域具备较大优势。
2. 高密度集成：数字集成电路采用微电子技术，可以将众多的逻辑门电路、触发器、计数器等数字电路元件集成到单个芯片中，实现高度集成化和紧凑的设计。
这种高密度集成的特点使得数字集成电路具备更小的体积和更简洁的结构。
3. 低功耗：数字集成电路采用的是以0和1表示的数字信号进行处理，相较于模拟电路，数字电路的功耗较低。
这对于一些依赖电池供电、需要长时间运行的电子设备尤为重要，如移动设备、无线传感器网络等。
4. 抗干扰能力强：数字集成电路具备较高的抗干扰能力，能够有效抵御外界的干扰信号对数字信号的影响。
这使得数字集成电路在复杂电磁环境下能够稳定可靠地工作，保证数据的准确性和可靠性。
5. 易于设计和维护：数字集成电路的设计和维护相对比较容易。
数字电路的设计采用的是逻辑门电路、触发器等离散元件的组合，可以通过电路图进行表达和设计；同时，数字集成电路的维护主要是对芯片的检测、替换和刷写等操作，较为简便。
总结起来，数字集成电路具有处理能力强、高度集成、低功耗、抗干扰能力强、易于设计和维护等特点。
它在现代电子技术中发挥着重要作用，推动了数字化产品的不断发展和普及。
随着科技的进步和需求的不断变化，数字集成电路将会继续发展，为人们带来更多便利和创新。
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数字电路不仅具有算术运算能力，还具有逻辑推理和逻辑判 断能力，所以人们才能够制造出各种数控装置、智能仪表、数字 （4） 通信设备以及数字电子计算机等现代化的科技产品，使数字电路 得到广泛的应用。
二、数字集成电路
能实现基本和常用逻辑运算的电子电路称为门电路。由于 在二值逻状 态是靠半导体元件的导通与截止来控制和实现的，所以半导体元 件称为电子开关。二极管、晶体管和场效应管在数字电路中就是 构成这种电子开关的基本开关元件。相应地，门电路也称为开关 电路。
在数字电路中，人们关心和研究的主要问题是输出信号的状 态(0或1)与输入信号的状态(0或1)之间的逻辑关系，以反映电路的 （3） 逻辑功能，所以在数字电路中不能采用模拟电路的分析方法，而 是以逻辑代数作为主要工具，利用真值表、逻辑表达式、波形图 等来表示电路的逻辑功能，所以数字电路又称为逻辑电路。
（一）TTL与CMOS集成电路
在数字电路中，应用最为广泛的是TTL集成门电路和CMOS
集成门电路，TTL是英文“transistor transistor logic”的缩写，意
为“
”。当逻辑门电路的输入级和输出
级都采用三极管时，将这种逻辑门电路称为TTL逻辑门电路。
（二）数字集成电路的命名方法
（三）数字电路的特点
（1）
电子器件(如二极管、三极管)的导通与截止两种状态的外部 表现是电流的有无或电平的高低，所以数字电路在稳态时，电子 器件处于开关状态，即工作在饱和区和截止区。这种有和无、高 和低相对立的两种状态，分别用1和0两个数值来表示。
数字信号中的1和0没有任何数量的含义，只表示两种不同的 状态，所以在数字电路的基本单元电路中，对元件的精度要求不 （2） 高，允许有较大的误差，电路在工作时只要能可靠地区分开1和0 两种状态就可以了。相应地，组成数字电路的单元结构也比较简 单，具有便于集成化和系列化生产、工作准确可靠、精度高、成 本低廉、使用方便等优点。
（二）脉冲信号和数字信号
1.脉冲信号
脉冲信号是指在短时间内作用于电路的离散的电流和电压 信号。图5-4(a)所示是理想矩形脉冲的波形，它从一种状态变化 到另一种状态不需要时间。而实际矩形脉冲波形与理想波形是不 同的，图5-4(b)所示为尖顶脉冲波形。
2.数字信号
数字信号是指可以用两种逻辑电平0和1来描述的信号。逻辑 电平0和1不表示具体的数量，而是一种逻辑值。若逻辑电路中的 高电平用逻辑1表示、低电平用逻辑0表示时，称之为正逻辑；若 高电平用逻辑0表示、低电平用逻辑1表示时，称之为负逻辑。目 前在逻辑电路中习惯采用正逻辑，今后如无特殊说明，本书一律 采用正逻辑。理想脉冲信号的前沿和后沿可视为零，因此可以用 两个离散的电压值来表示脉冲波形，这时数字波形和脉冲波形是 一致的，只不过前者用逻辑电平表示，而后者用电压值表示。
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数字集成电路的 识别
一、数字电路概述
（一）模拟信号和数字信号
电子线路中的信号可分为两类。一类是时间连续的信号，称 为模拟信号，如温度、速度、压力、磁场及电场等物理量通过传 感器转换成的电信号，模拟语音的音频信号和模拟图像的视频信 号等。图5-3(a)所示为模拟信号的波形。图5-3(b)所示为数字信号 的波形。
集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。 通用型是指已被定型的标准化、系列化的产品，适用于各种不同 的数字电路。专用型是指为某种特殊用途专门设计、具有特定的 复杂而完整功能的产品，只适用于专用的数字电路。典型的专用 型数字集成电路如计算机中的存储器芯片(RAM、ROM)、微处 理器芯片(CPU)及语音芯片等。
1.国产集成电路的型号命名方法
我国集成电路的型号是按照国家标准（国标）的规定命名的。 国标GB 3430—1989《半导体集成电路型号命名方法》规定了我国 集成电路各个品种和系列的命名方法，集成电路国标命名方法见表 5-1。见P134
2.国外集成电路的型号命名方法
目前电子市场上除国产的集成电路外，还有世界各大半导体 器件公司生产的大量产品。由于集成电路的命名国际上还没有一 个统一的标准，各制造公司都有自己的一套命名方法，给识别集 成电路带来很大的困难，但各制造公司对集成电路的命名总是还 存在一些规律的。