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电子基础知识--各种集成电路简介

发布时间:2018-08-12 14:58热度()我要投稿
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导读:第一节三端稳压IC电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义

  第一节 三端稳压IC

  电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管,TO-220的标准封装,也有9013样子的TO-92封装。

  用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7806表示输出电压为正6V,7909表示输出电压为负9V。

  78/79系列三端稳压IC有很多电子厂家生产,80年代就有了,通常前缀为生产厂家的代号,如TA7805是东芝的产品,AN7909是松下的产品。(点击这里,查看有关看前缀识别集成电路的知识)

  有时在数字78或79后面还有一个M或L,如78M12或79L24,用来区别输出电流和封装形式等,其中78L调系列的最大输出电流为100mA,78M系列最大输出电流为1A,78系列最大输出电流为1.5A。它的封装也有多种,详见图。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点,因此用得比较多。79系列除了输出电压为负。引出脚排列不同以外,命名方法、外形等均与78系列的相同。

  因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用,可以用来改装分立元件的稳压电源,也经常用作电子设备的工作电源。电路图如图所示。

  注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错,不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V,否则不能输出稳定的电压,一般应使电压差保持在4-5V,即经变压器变压,二极管整流,电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。

  在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器(当然小功率的条件下不用)。当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏。

  当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最大输出电流为N个1.5A,但应用时需注意:并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品,以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量,以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。

  第二节 语音集成电路

  电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封,即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音IC一般还需要少量外围元件才能工作,它们可直接焊到这块电路板上。

  别看语音IC应用电路很简单,但是它确确实实是一片含有成千上万个晶体管芯的集成电路。其内部含有振荡器、节拍器、音色发生器、ROM、地址计算器和控制输出电路等。音乐片内可存储一首或多首世界名曲,价格很便宜,几角钱一片。

  音乐门铃都是用这种音乐片装的,其实成本很低。

  不同的语言片内存储了各种动物的叫声,简短语言等,价格要比音乐片贵些。但因为有趣,其应用越来越多。会说话的计算器、倒车告警器、报时钟表等。语音电路尽管品种不少,但不能根据用户随时的要求发出声音,因为商品化的语音产品采用掩膜工艺,发声的语音是做死的,使成本得到了控制。

  一般语音集成电路的生产厂家都可以特别定制语音的内容,但因为要掩模,要求数量千片以上。近年来出现的OTP语音电路解决了这一问题。OTP就是一次性可编程的意思,就是厂家生产出来的芯片,里面是空的,内容由用户写入(需开发设备),一旦固化好,再也不能擦除,信息也就不会丢失。它的出现为开发人员试制样机提供了方便,特别适合于小批量生产。

  业余制作采用可录放的语言电路是十分方便的,UM5506、ISD1400、ISD2500等,外围元件极少。bitbaby第一次知道可录放语音集成电路,是在九几年的无线电杂志上,记得那时是UM5101和T6668,都是用41256等DRAM的。那时多想有那么一套,不用磁带就可以录音的怪物,还能在放音时随意变调呢。早期的数码留言机也用它们,由于使用DRAM,如果没有后备电池,一旦断电后,所有的信息都会丢失。

  现在采用EEPROM的语音电路大大方便了电子爱好者,它随录随放,不怕掉电,使用方便,外围元件少。只是价格较贵些,每秒钟成本约1元人民币。这类语音录放集成电路首推(美国)ISD公司的ISD系列。国内、***都有厂家生产兼容的芯片及软包封的芯片、模块,但从结构来看,猜想来自于ISD。

  如果您对语音集成电路很感兴趣,请密切留意bitbaby的网站。为了让您更好地了解语音IC,bitbaby以后将把精心收集的语音IC应用图集贴到网上来,以方便您查询使用。

  第三节 数字集成电路

  数字集成电路产品的种类很多种。数字集成电路构成了各种逻辑电路,如各种门电路、编译码器、触发器、计数器、寄存器等。它们广泛地应用在生活中的方方面面,小至电子表,大至计算机,都是有数字集成电路构成的。

  结构上,可分成TTL型和CMOS型两类。74LS/HC等系列是最常见的TTL电路,它们使用5V的电压,逻辑“0”输出电压为小于等于0.2V,逻辑“1”输出电压约为3V。CMOS数字集成电路的工作电压范围宽,静态功耗低,抗干扰能力强,更具优点。数字集成电路有个特点,就是它们的供电引脚,如16脚的集成电路,其第8脚是电源负极,16脚是电源正极;14脚的,它的第7脚是电源的正极。

  通常CMOS集成电路工作电压范围为3-18V,所以不必像TTL集成电路那样,要用正正好好的5V电压。CMOS集成电路的输入阻抗很高,这意味着驱动CMOS集成电路时,所消耗的驱动功率几乎可以不计。同时CMOS集成电路的耗电也非常的省,用CMOS集成电路制作的电子产品,通常都可以用干电池供电。

  CMOS集成电路的输出电流不是很大,大概为10mA左右,但是在一般的电子制作中,驱动一个LED发光二极管还是没有问题的。

  此外,CMOS集成电路的抗干扰能力也较强,即行话所说的噪声容限较大,且电源电压越高,抗干扰能力越强。

  电子制作中常用的数字集成电路有4001、4011、4013、4017、4040、4052、4060、4066等型号,建议多买些备用。市场上的数字集成电路进口的较多,产品型号的前缀代表生产公司,常见的有MC1XXXX(摩托罗拉)、CDXXXX(美国无线电RCA)、HEFXXXX(飞利普)、TCXXXX(东芝)、HCXXXX(日立)等。一般来说,只要型号相同,不同公司的产品可以互换。这里有一张表,是关于集成电路前缀及其生产公司的。

  需要注意的是,CMOS集成电路容易被静电击穿,因此需要妥善保存。一般要放在防静电原包装条中,或用锡箔纸包好。另外焊接的时候,要用接地良好的电烙铁焊,或者索性拔掉插头,利用余热焊接。不过说实话,现在的CMOS集成电路因为改进了生产工艺,防静电能力都有很大提高,不少人都不太注意为CMOS集成电路防静电,IC却也活着。

  第四节 模拟集成电路

  模拟集成电路被广泛地应用在各种视听设备中。收录机、电视机、音响设备等,即使冠上了“数码设备”的好名声,却也离不开模拟集成电路。

  实际上,模拟集成电路在应用上比数字集成电路复杂些。每个数字集成电路只要元器件良好,一般都能按预定的功能工作,即使电路工作不正常,检修起来也比较方便,1是1,0是0,不含糊。模拟集成电路就不一样了,一般需要一定数量的外围元件配合它工作。那么,既然是“集成电路”,为什么不把外围元件都做进去呢?这是因为集成电路制作工艺上的限制,也是为了让集成电路更多地适应于不同的应用电路。

  对于模拟集成电路的参数、在线各管脚电压,家电维修人员是很关注的,它们就是凭借这些判断故障的。对业余电子爱好者来说,只要掌握常用的集成电路是做什么用的就行了,要用时去查找相关的资料。

  许多电子爱好者都是从装收音机、音响放大器开始的,用集成电路装,确实是一种乐趣。相信大家对这两者也都感兴趣。装的收音机有两种,一是AM中波的,通常用CIC7642、TA7641集成块装。另一种是FM调频的,通常要求具有一定的水平,用TDA7010、TDA7021、TDA7088,CXA1019(CXA1191)、CXA1238等。这些集成块也是收音机长商所采用的经典IC。

  CIC7642外形象一个9013,仅三个引脚,工作于1.5V下,其内部集成了多个三极管,用于组装直放式收音机,而且极易成功,因此许多电子入门套件少不了它。其兼容型号为MK484、YS414,许多进口的微型收音机、电子表收音机都用。

  TA7641P装出来的收音机为超外差式,性能要好,但是因为有中周,制作调试都有点复杂,如果能买到套件组装,那也不算麻烦(照着指示把元件焊到电路板上就行啦:-〕。

  TDA7000系列是飞利普公司的产品,有bitbaby没见过的TDA7000,以及TDA7010T,TDA7021T,TDA7088T,后三者有个后缀T,表示是微型贴片封装的。

  bitbaby也没见过标准DIP(双列直插塑封)封装的,所以尽管它们的应用电路简单,做起来可麻烦,整个集成电路和一粒赤豆差不多大。(下面有图)TDA7088T是可以用变容管和电位器实现电调谐的。

  CXA1019是索尼公司生产的,CXA1191是它的改进型号,它们被称为单片AM/FM收音集成电路,因为一片IC包含了从高频放大、本振到中频放大、低频(音频)放大的所有功能。CXA1238是AM/FM立体声收音集成电路,它不包括音频放大器,但有立体声解码功能,通常用于WALKMAN收放机等。

  这里有个知识,就是CXA的收音IC同一型号有三种不同的大小(即后缀M型为贴片封装,S型为小型封装,P型为DIP封装)。

  音响功放电路也是电子爱好者们津津乐道的话题。通过亲手制作,不但深入了解了原理,更是具有意义。bitbaby并不是发烧友(也烧不起),对吹毛求疵的“金耳朵”更是持有怀疑态度。请各位新手不要误入歧途。做一套实用的音响才是聪明之举,不要相信什么“把XXXXIC换成运放之皇NE5532后效果立竿见影”。

  Bitbaby帮别人装过许多功放,也有不少经验。有的虽然只是用收录机用的功放集成块,但因为用了较大功率的电位器、较大容量的滤波电容、较大口径的扬声器,效果还是比收录机好。

  TA7240P是收录机中常用的功放IC,双声道,各5.8W,12V左右供电,音质一般般。

  TDA1521是高保真功放IC,功率较大,音质较好,上点档次的电脑有源音箱也都用该集成块。

  LM1875(TDA2003、TDA2030、TDA2030A)等应用电路差不多,功率不同,TDA2030A是TDA2030的改进型,功率稍大。这些集成块应用也很多,但假货也多,有的假货是用廉价IC打磨过的,有的则是粗制滥造。

  傻瓜功放是一种厚膜集成电路,其实不过是把各分立元件封装在一起,只有输入引脚用来接音源,输出引脚接音箱,以及电源引脚,方便了使用。

  此外,还有TDA2822、LM386等的小功率音频放大器,在电池供电的产品中作功放。用它们也可做有源音箱,廉价的有源音箱就用它们。

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