集成电路是什么？集成电路的原理及应用详细分析

集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。

采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母"IC"表示。

集成电路原理：

集成电路设计可分为两大类：模仿和数字。为了显现这两类设计办法的特征，我们必需首先定义模仿信号和数字信号。信号能够被以为是电压、电流或电荷等电量的可视值。

信号应该反映物理系统的状态或行为信息。模仿信号定义为在连续时间范围内具有连续幅度变化的信号，数字信号是只在一些离散幅度值上有定义的信号，换句话说，数字信号是一些量化了的离散值。

一个二进制数bi取值仅为0或1。因此，能够用只工作在两个稳定状态的器件来完成数字电路。这招致厂很强的规则性，并可用代数办法描绘电路的功用。冈此，数字电路设计者能够得心应手地设计更复杂的电路。

模仿集成电路中还会遇到另一种信号，即模仿采样数据信号。模仿采样数据信号是指在连续幅值范围内仅在时间离散点上有定义的信号。通常，采样模仿信号坚持的是采样周期完毕时的值，构成的是采样坚持信号。

集成电路应用

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应用电路很简单集成电路，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。

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集成电路，用CMOS集成电路制作的电子产品，通常都可以用干电池供电。