如何设计集成电路?

核心提示集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。(一)按功能结构分类集成电路按

集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。

(一)按功能结构分类

集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。

(二)按制作工艺分类

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

(三)按集成度高低分类

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。

(四)按导电类型不同分类

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

(五)按用途分类

集成电路按用途可分为电视机用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路、电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

大规模集成电路计算机辅助设计,是用计算机帮助技术人员对大规模集成电路进行设计、制造和测试的技术。20世纪60年代,集成电路处于中、小规模发展阶段,技术上的重点是芯片加工工艺的进步。20世纪70年代进入大规模集成电路发展阶段,人工设计已不能满足要求,于是计算机辅助技术形成一门新学科。随着集成电路集成度的提高和复杂程度的增加,人们正致力于发展层次型设计法,也就是将一个系统分割成若干个子系统。各个子系统的功能和相互连接关系都有着严格的定义,而每一个子系统又可分成若干个模块,进行设计。1981年出现计算机辅助设计工作站以后,集成电路设计自动化开始迅速发展。过去,印刷线路板的设计需要设计人员根据原始线路图,在有限的板面上,为数十或数百个形状各异的电子元件安排好各自的位置,并要保证整体线路设计的合理与畅通。这是一个很复杂的工作。但采用计算机辅助设计后,使这项工作变得简单了。设计人员只需将原始线路图需要的板面大小和要求输入计算机,计算机系统便能自动设计线路、选择元件、安排出最佳的位置方案,并将结果显示在屏幕上。设计方案经过修改认定,计算机辅助设计系统即能自动描绘出实用的印刷线路板设计图。

 
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