Kỹ thuật điện tử - Chương 4

vi mạch tích hợp và khuếch đại thuật toánI. vi mạch tích hợp 1. Định nghĩa và phân loại vi mạch Vi mạch là những linh kiện điện tử có một chức năng xác định và đ-ợc chế tạo bằng một công nghệ riêng. Vi mạch hiện đại th-ờng đa năng và có thể sử dụng linh hoạt trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau Ng-ời ta phân loại theo một số tiêu chí sau: + Phân loại theo bản chất của tín hiệu điện vào / ra của vi mạch + Phân loại theo mật độ tích...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật điện tử - Chương 4 Ch−¬ng IV: Vi m¹ch tÝch hîp vμ KhuÕch ®¹i thuËt to¸n Ch−¬ng IV vi m¹ch tÝch hîp vμ khuÕch ®¹i thuËt to¸nI. vi m¹ch tÝch hîp1. §Þnh nghÜa vμ ph©n lo¹i vi m¹ch Vi m¹ch lµ nh÷ng linh kiÖn ®iÖn tö cã mét chøc n¨ng x¸c ®Þnh vµ ®−îc chÕ t¹o b»ng mét c«ngnghÖ riªng. Vi m¹ch hiÖn ®¹i th−êng ®a n¨ng vµ cã thÓ sö dông linh ho¹t trong nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn tökh¸c nhau Ng−êi ta ph©n lo¹i theo mét sè tiªu chÝ sau: + Ph©n lo¹i theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu ®iÖn vµo / ra cña vi m¹ch + Ph©n lo¹i theo mËt ®é tÝch hîp + Ph©n lo¹i theo c«ng nghÖ chÕ t¹oa. Ph©n lo¹i vi m¹ch theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu vµo / ra Nh− ®· biÕt, tÝn hiÖu ®iÖn ®−îc ph©n thµnh 2 lo¹i lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù vµ tÝn hiÖu sè. + TÝn hiÖu t−¬ng tù (analog) lµ tÝn hiÖu cã biªn ®é biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian + TÝn hiÖu sè (digital) lµ tÝn hiÖu cã biªn ®é ë mét trong hai gÝa trÞ h÷u h¹n mang ý nghÜalogic 0 hoÆc 1, øng víi 2 møc thÊp vµ cao. TÝn hiÖu sè gi¸n ®o¹n theo thêi gian. NÕu ký hiÖu X, Y lµ tÝn hiÖu vµo vµ ra cña vi m¹ch, theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu vµo / ra nµy tasÏ cã c¸c lo¹i vi m¹ch sau: TÝn hiÖu vµo TÝn hiÖu ra Lo¹i vi m¹ch T−¬ng tù T−¬ng tù T−¬ng tù Sè Sè Sè T−¬ng tù Sè ADC / bé biÕn ®æi t−¬ng tù sang sè Sè T−¬ng tù DCA / bé biÕn ®æi sè sang t−¬ng tùb. Ph©n lo¹i theo mËt ®é tÝch hîp MËt ®é tÝch hîp ®−îc ®Þnh nghÜa lµ tæng c¸c phÇn tö tÝch cùc (transistor) hoÆc cæng logic chøatrªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch cña mµng tinh thÓ b¸n dÉn trong vi m¹chvÝ dô:Bé vi xö lý Pentium III cña Intel cã mËt ®é tÝch hîp lµ 9triÖu transistor trªn 1 inch vu«ng Bé vi xö lý Pentium IV cña Intel cã mËt ®é tÝch hîp lµ 24triÖu transistor trªn 1 inch vu«ng Møc tÝch hîp ®−îc ®Þnh nghÜa lµ tæng sè nh÷ng phÇn tö tÝch cùc hoÆc cæng logic trªn m¶ngtinh thÓ b¸n dÉn cña vi m¹ch Nh÷ng th«ng sè trªn phÇn nµo cho thÊy ®é phøc t¹p cña m¹ch. Ph©n lo¹i theo møc ®é tÝch hîpta cã c¸c lo¹i vi m¹ch nh− trong b¶ng sau: 65Kü thuËt ®iÖn tö http://www.ebook.edu.vn Ch−¬ng IV: Vi m¹ch tÝch hîp vμ KhuÕch ®¹i thuËt to¸n Lo¹i m¹ch Sè Sè cæng VÝ dô transistor logic SSI – Vi m¹ch cì nhá Hµng chôc 1 - 10 Cæng logic, flip-flop MSI – Vi m¹ch cì trung b×nh Hµng tr¨m 10 - 100 Cæng logic, bé ®Õm, thanh ghi dÞch, bé gi¶i m·, bé nhí cì nhá LSI – Vi m¹ch cì lín Hµng ngh×n 100 - 1000 Bé nhí cì lín, bé vi xö lý 4 hoÆc 8 bit VLSI - Vi m¹ch cì rÊt lín Hµng v¹n > 1.000 Bé vi xö lý 16 hoÆc 32 bit, bé ®iÒu khiÓn vµo/ra 8086, Z8000 ULSI – Vi m¹ch cì cùc lín Hµng triÖu > 10.000 Bé vi xö lý 64 bit trë lªn4. Ph©n lo¹i theo c«ng nghÖ chÕ t¹o IC cã thÓ chia ra lµm 4 lo¹i: IC mµng máng/ mµng dµy; IC khèi r¾n; vµ IC lai D−íi ®©y lµ c¸c h−íng ph¸t triÓn vi m¹ch theo c«ng nghÖ chÕ t¹o Vi m¹chMµng máng/dµy §¬n khèi Lai Sè Sè T−¬ng tù T−¬ng tù UJT MOS Kªnh P / N CMOS BJT RTL DTL TTL ECLV i m¹ch m μ ng máng / m μ ng d μ y C¸c IC lo¹i nµy ®−îc chÕ t¹o b»ng c¸ch l¾ng ®äng nh÷ng vËt liÖu nhÊt ®Þnh trªn mét ®Õ c¸ch®iÖn (vÝ dô nh− gèm, sø..). Sau hµng lo¹t c¸c qu¸ tr×nh t¹o “mask” trªn ®Õ t¹o thnµh ®iÖn trë, ®iÖndung hay ®iÖn c¶m. C¸c linh kiÖn tÝch cùc nh− diode, transistor … sÏ ®−îc chÕ t¹o theo c¸ch th«ngth−êng víi kÝch th−íc nhá (th−êng lµ FET). M¹ch nµy cho ®é tÝch hîp kh¸ cao nh−ng kh«ng b»nglo¹i ®¬n khèi, tuy nhiªn l¹i cã kh¶ n¨ng chÞu ®ùng ®iÖn ¸p vµ nh ...