了解一下集成电路的基础知识要点

了解一下集成电路的基础知识要点

将许多电阻、二极管和三极管等元器件以电路的形式制作半导体硅片上，然后接出引脚并封装起来，就构成了集成电路。集成电路简称为

集成块，下图 (a)所示的LM380就是一种常见的音频放大集成电路，

其内部电路如图（b）所示。

图 (a)

图（b）

对于大多数人来说，不用了解内部电路具体结构，只需知道集成电路

的用途和各引脚的功能。

单独集成电路是无法工作的，需要给它加接相应的外围元件并提供电

源才能工作。下图中的集成电路LM380提供了电源并加接了外围元件，它就可以对6脚输入的音频信号进行放大，然后从8脚输出放大的音

频信号，再送入扬声器使之发声。

有些时候，我们会把集成电路和芯片混为一谈，比如在大家平常讨论

话题中，集成电路设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成

电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上，这两个词有联系，也

有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在，因为狭义的集成电路，是强调电路本身，比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相

移振荡器，当它还在图纸上呈现的时候，我们也可以叫它集成电路，

当我们要拿这个小集成电路来应用的时候，那它必须以独立的一块实物，或者嵌入到更大的集成电路中，依托芯片来发挥他的作用；集成

电路更着重电路的设计和布局布线，芯片更强调电路的集成、生产和

封装。而广义的集成电路，当涉及到行业（区别于其他行业）时，也

可以包含芯片相关的各种含义。

芯片也有它独特的地方，广义上，只要是使用微细加工手段制造出来

的半导体片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有电路。比如半导体

光源芯片；比如机械芯片，如MEMS陀螺仪；或者生物芯片如DNA芯片。

在通讯与信息技术中，当把范围局限到硅集成电路时，芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。

这算是一个大家比较容易混淆的概念吧！

一、集成电路的特点

①集成电路中多用晶体管，少用电感、电容和电阻，特别是大容量的电容器，因为制作这些元器件需要占用大面积硅片，导致成本提高。

②集成电路内的各个电路之间多采用直接连接（即用导线直接将两个电路连接起来）,少用电容连接，这样可以减少集成电路的面积，又能使它适用各种频率的电路。

③集成电路内多采用对称电路(如差动电路)，这样可以纠正制造工艺上的偏差。

④集成电路一旦生产出来，内部的电路无法更改，不象分立元器件电路可以随时改动，所以当集成电路内的某个元器件损坏时只能更换整个集成电路。

⑤集成电路一般不能单独使用，需要与分立元器件组合才能构成实用的电路。对于集成电路，大多数电子技术人员只要知道它内部具有什么样功能的电路，即了解内部结构方框图和各脚功能就行了。

二、集成电路的种类

集成电路的种类很多，其分类方式也很多，这里介绍几种主要分类方式：

1.按集成电路所体现的功能来分，可分为模拟集成电路、数字集成电路、接口电路和特殊电路四类。

2.按有源器件类型不同，集成电路又可分为双极型、单极型及双极一单极混合型三种。双极型集成电路内部主要采用二极管和三极管。单

极型集成电路内部主要采用MOS场效应管。双极一单极混合型集成电路内部采用 MOS 和双极兼容工艺制成，因而兼有两者的优点。

3.按集成电路的集成度来分，可分为小规模集成电路 (SSI)，中规模集成电路 (MSI)，大规模集成电路 (LSI) 和超大规模集成电路(VLSI)。

三、封装形式

封装就是指把硅片上的电路管脚用导线接引到外部引脚处，以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。

四、引脚识别

集成电路的引脚很多，少则几个，多则几百个，各个引脚功能又不一样，所以在使用时一定要对号入座，否则集成电路不工作甚至烧坏。因此一定要知道集成电路引脚的识别方法。

不管什么集成电路，它们都有一个标记指出第一脚，常见的标记有小圆点、小突起、缺口，缺角，找到该脚后，逆时针依次为2、3、4.....，如下图（a）所示。对于单列或双列引脚的集成电路，若表面标有文字，识别引脚时正对标注文字，文字左下角为第1引脚，然后逆时针依次为2、3、4.....，如下图（b）所示。

图 (a)

图 (b)

五、好坏检测

下面介绍一些常用的集成电路好坏检测方法：

1.开路测量电阻法

开路测量电阻法是指在集成电路未与其它电路连接时，通过测量集成电路各引脚与接地引脚之间的电阻来判别好坏的方法。

集成电路都有一个接地引脚（GND），其它各引脚与接地引脚之间都有

一定的电阻，由于同型号的集成电路内部电路相同，因此同型号的正

常集成电路的各引脚与接地引脚之间的电阻均是相同的。根据这一点，可使用开路测量电阻的方法来判别集成电路的好坏。

在检测时，万用表拨至R×100Ω挡，红表笔固定接被测集成电路的接

地引脚，黑表笔依次接其他各引脚，如下图所示，测出并记下各引脚

与接地引脚之间的电阻，然后用同样的方法测出同型号的正常集成电

路的各引脚对地电阻，再将两个集成电路各引脚对地电阻一一对照，

如果两者完全相同，则被测集成电路正常，如果有引脚电阻差距很大，则被测集成电路损坏。在测量各引脚电阻最好用同一挡位，如果因某

引脚电阻过大或过小难以观察而需要更换挡位时，则测量正常集成电

路的该引脚电阻时也要换到该挡位。这是因为集成电路内部大部分是

半导体元件，不同的欧姆挡提供的电流不同，对于同一引脚，使用不

同欧姆挡测量时内部元件导通程度有所不同，故不同的欧姆挡测同一

引脚得到的阻值可能有一定的差距。

采用开路测电阻法判别集成电路好坏比较准备，并且对大多数集成电

路都适用，其缺点是检测时需要找一个同型号的正常集成电路作为对照，解决这个问题的方法是平时多测量一些常用集成电路的开路电阻

数据，以便以后检测同型号集成电路时作为参考，另外也可查阅一些

资料来获得这这方面的数据，下图是一种常用的内部有四个运算放大

器的集成电路LM324，下表中列出其开路电阻数据，测量使用数字万用表200kΩ挡，表中有两组数据，一组为红表笔接11脚（接地脚）、

黑表笔接其他各脚测得的数据，另一组为黑表笔接11脚、红表笔接其

他各脚测得的数据，在检测LM324好坏时，也应使用数字万用表的

200kΩ，再将实测的各脚数据与表中数据进行对照来判别所测集成电

路的好坏。

2.在路检测法

在路检测法是指在集成电路与其它电路连接时检测集成电路的方法。