集成电路的发展与应用

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1、集成电路的发展及应用　　【摘要】集成电路是现代电子电路中的核心器件，广泛应用于各种电子设备中。本文阐述了集成电路的发展历程、趋势和有关应用。　　【关键词】集成电路；发展；应用　　0引言　　集成电路是相对于分立电路而言，它把晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元件以及相互之间的连接制作在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的整体，使之具有特定的功能。目前集成电路已成为现代电子电路中的核心器件，广泛应用于各种电子设备中。　　1集成电路的发展　　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

2、和工业生产水平的进一步提高。1906年，第一个电子管诞生，从而引发了无线电技术的发展。但是由于电子管存在一些明显的缺点，如体积大、功耗大、寿命短、电源利用效率低等，很快就不适应发展的需要。1947年晶体管被发明，成为微电子技术发展中的第一个里程碑。晶体管弥补了电子管的不足，但很快又遇到了新的麻烦。在实际应用中，工程师们需要手工连接各种分立元件，非常麻烦，于是人们开始寻找新的方法。1960年世界上第一块硅集成电路被成功制造。1966年第一块公认的大规模集成电路制造成功。随着电子技术的不断发展，超大规模集成电路应运而生。1

3、977年超大规模集成电路面世，一个硅晶片中集成有15万个以上的晶体管，1988年，16MDRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，从而进入超大规模集成电路阶段。1997年300MHz奔腾Ⅱ问世，从而让计算机的发展如虎添翼，超大规模集成电路的发展又达到一个新的高度。2009年，intel酷睿i系列全新推出，采用了领先的32纳米工艺。目前22纳米工艺也逐渐被各国研发成功。采用22纳米集成电路技术可以在一根头发丝的横截面上集成大约1000万个晶体管，从而使集成电路产品的功能更多样化，速度更快，成本更低。由

4、此集成电路的发展大致经历了如下过程：电子管――晶体管――集成电路――超大规模集成电路。　　中国集成电路产业起步于20世纪60年代中期，1976年，中国科学院计算机研究所研制成功1000万次大型电子计算机；1986年，电子部提出集成电路技术“531”发展战略，即推进5微米技术，开发3微米技术，进行1微米技术科技攻关；1995年，电子部提出“九五”集成电路发展战略；在2003年，中国半导体占世界半导体销售额的9%，电子市场达到860亿美元，中国成为世界第二大半导体市场。2013年，中国集成电路产业销售额达到2508.51亿

5、元，同比增长16.2%。我国集成电路产业近年来发展非常迅速，以集成电路技术为核心的ICT产业，已经替代了汽车、钢铁等一些传统的产业成为国内经济新的快速增长点，在国民经济发展的地位也越来越重要。　　随着集成电路技术的不断发展，集成电路中晶体管的数目不断增加，器件特征尺寸不断缩小；不同类型的集成电路相互镶嵌，实现从集成电路（IC）到系统集成（IS）的过渡；微细加工技术的不断成熟和应用领域的不断扩大，将带动一系列交叉学科及其有关技术的发展。总之，集成电路的发展趋势将呈现小型化、系统化和关联性的态势。　　2集成电路的应用　　集

6、成电路按功能不同可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电信号；数字集成电路则用来产生、放大和处理各种数字电信号。如收音机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号是模拟信号；电报电码信号，数字电信号。　　2.1常用集成电路举例　　1）滞回电压比较器　　电压比较器是一种常见的模拟信号处理电路，它将一个模拟输入电压与一个参考电压进行比较，并将比较结果输出。[1]滞回电压比较器的抗干扰能力非常强，当输入信号受干扰而发生变化时，适当调节两个门限电压，就可以避免输出电压的反复跳变。在自动控

7、制和自动测量系统中，可用于越限报警及各种非正弦波的产生和变换。　　2）74LS290集成异步计数器　　在数字系统中，凡需要直接观察计数结果的地方，差不多都是用十进制计数的。74LS290是一种中规模集成计数器。它有清零、置数和计数的功能。该计数器由一个独立的一位二进制计数器和一个五进制计数器组成。只输入计数脉冲A，由QA输出，为二进制计数器；只输入计数脉冲B，由QDQCQB输出，为五进制计数器；将QA与B端连接，输入计数脉冲A，为十进制计数器。　　3）555定时器　　555定时器是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，

8、它的模拟部分的核心是两个电压比较器，电压比较器的参考电压由三个5千欧电阻分压器提供，反相比较器是以2/3Ucc作为参考电压，同相比较器是以1/3Ucc作为参考电压。两者的输出分别控制基本RS触发器的R端和S端，以触发器的输出作为定时器的输出，并以它的反端去控制放电三极管的导通与截止。[2]555集成芯片使用灵活、方便，只需在其外部