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第十七章集成运算放大器
本章内容:主要介绍集成电路在信号运算和信号
处理方面的应用。
§17-1集成运放的简单介绍
集成电路的发展过程
科学研究和生产的需要推动着电子技术的发展
而电子器件和电路的改进又带来了科学技术和工业
生产水平的进一步提高。迄今,电子器件已经经历
了四次重大的变革
、集成电路的发展过程
1、1904年,电子三极管(真空三极管)为第一次。
2、1948年,费来明发明了晶体三极管为第二次。
3、1958年,集成电路[移相振荡器]为第三次
4、1974年,出现了大规模集成电路为第四次。
(中国65年生产第一块TTL与非门)
现在集成电路的规模,正在以平均1~2年翻一番的速度在增大
1971
1998
1999
小规模中规模大规模超大规模超超大规模超亿规模
SSI
MSI
ULSI
GSI
理论集成度10-10010010万10万~100万100万~1亿>1亿
商业集成度1101002万2万~5万
触发器计数器单片机16位和32位
SRAM
法器
ROM
微处理器
处理器128位CPU
1967年在一块晶片上完成1000个晶体管的研制成功。
77年美国30mm2作13万个晶体管,即64K位DRAM
集成电路集成度的提高主要依靠三个因素
(1)设计技术的提高,简化电路,合理布局布线
)器件的尺寸缩小(工艺允许的最细线条)
生产环境:超净车间)
(3)芯片面积增大,从1~5mm2到现在的1cm2
由于现在这三方面都有所突破,所以集成规模发展很
快.这样的发展速度也给我们提出了一些新的问题
集成电路的技术发展是否有极限?
在一块芯片上能制造的晶体管是否有极限?
如果“有”,它的极限是多少?还有没有新
的方法以求得继续发展。
目前使用的16兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.5微米,
64兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.3微米,继续发展可望
达到0.01微米,0.01微米的概念相当于30个原子排成一列的
长度。这一尺寸在半导体集成电路中,已经成为极限,再小
PN结的理论就不存在了,或者说作为电子学范畴的集成电路
已达极限,就会从电子学跃变到量
的范畴,由量变到
质变,随之而来的一门新的工程学对量子现象加以工程
应用的“量子工学”也就诞生了,由这一理论指导而将做成
的量子器件,将延续集成电路的发展。现在美国和日本正投
入大量的人力和物力进行这方面的研究,并且在“原子級加囚
工”方面取得了一定的成果
集成电路的分类
模拟集成电路
大类分
数字集成电路
模拟集成电路:集成运算放大器,集成功放,
集成稳压电源,集成模数A/D转换和数模D/A转换及
各种专用的模拟集成电路。而集成运放只是模拟集
成电路中的一种,但是应用最为广泛的一种。由于
最初用于作运算用,所以称为集成运算放大器,而
现在的功能已经远远超过了当时的功能,而得到了
方泛的应用。
数字集成电路:门电路,触发器,计数器,存贮器,
微处理器等电路
74系列,74LS××,74HC××,4000系列
CMOS等各种型号。
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