數(shù)字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門電路或元、器件數(shù)量,可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成(SSI)電路、中規(guī)模集成MSI電路、大規(guī)模集成(LSI)電路、超大規(guī)模集成VLSI電路和特大規(guī)模集成(ULSI)電路?!?shù)字集成電路產(chǎn)品的種類很多種。數(shù)字集成電路構(gòu)成了各種邏輯電路,如各種門電路、編譯碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。它們廣泛地應(yīng)用在生活中的方方面面,小至電子表,大至計(jì)算機(jī),都是有數(shù)字集成電路構(gòu)成的。
集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點(diǎn)少,壽命長,可靠性高,性能好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備如收錄機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等方面得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用。用集成電路來裝配電子設(shè)備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)間也可大大提高。集成電路或稱微電路(microcircuit)、 微芯片(microchip)、芯片(chip)在電子學(xué)中是一種把電路(主要包括半導(dǎo)體裝置,也包括被動元件等)小型化的方式,并通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。
在電子領(lǐng)域,集成電路是一種廣泛應(yīng)用的技術(shù),每年都會有大量通用或?qū)S玫募呻娐繁谎邪l(fā)和生產(chǎn)出來,這些集成電路種類繁多,采用特殊的半導(dǎo)體工藝方法,將晶體管、電阻和電容等電路元器件以及它們之間的連線集成在同一塊半導(dǎo)體基片上,最終進(jìn)行封裝,形成一個(gè)完整的電路系統(tǒng)。集成電路是微電子技術(shù)發(fā)展到一定階段后才出現(xiàn)的產(chǎn)物,是由許多電子元件組成的一種復(fù)雜電子系統(tǒng)。根據(jù)其功能的不同,該器件可被歸為數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類。
恒流源電路的基本構(gòu)成包括輸入級和輸出級,前者提供參考電流,后者輸出所需的恒定電流。由于在實(shí)際應(yīng)用中往往會遇到很多問題,例如負(fù)載變化或電源波動等情況,就不能直接使用恒流模式來控制。為了確保其他電路的穩(wěn)定運(yùn)行,恒流源電路必須提供一個(gè)恒定的電流,這是其基礎(chǔ)所在。在實(shí)際應(yīng)用中,對恒流源電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮到如何使電路能滿足各種使用場合的需求以及怎樣選擇合適的器件等問題。為了實(shí)現(xiàn)恒流源電路輸出恒定電流的目標(biāo),作為輸出級的器件,必須具備伏安特性,以滿足飽和輸出電流的需求。實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的方法包括使用雙極結(jié)型晶體管或金氧半場效晶體管,其工作狀態(tài)為輸出電流達(dá)到飽和。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮到如何使輸出晶體管的阻值盡可能小。為確保晶體管輸出電流的穩(wěn)定性,必須同時(shí)滿足兩個(gè)前提條件:輸入電壓必須保持穩(wěn)定,即輸入級必須為恒定電壓源;其漏端電位不能超過允許范圍——輸出級需提供一定的偏置電壓以維持在這個(gè)值之上。晶體管的輸出電阻應(yīng)當(dāng)達(dá)到最大值,以確保輸出級別為恒流源的要求。
當(dāng)前,中國已成為全球最大的集成電路生產(chǎn)和消費(fèi)國家之一,在集成電路制造和設(shè)計(jì)等領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。同時(shí),我國也是世界上最大的電子元器件生產(chǎn)國之一。隨著時(shí)間的推移,中國集成電路行業(yè)的銷售額和出口額不斷攀升,形成了從基礎(chǔ)芯片到高端芯片的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí),隨著國家對集成電路產(chǎn)業(yè)支持力度的不斷增強(qiáng),集成電路行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步也非常顯著。在未來數(shù)年中,中國集成電路行業(yè)將持續(xù)蓬勃發(fā)展,這將主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.技術(shù)水平將進(jìn)一步提升:中國集成電路企業(yè)將持續(xù)加大研發(fā)投入,不斷提高技術(shù)水平,并在高端產(chǎn)品和先進(jìn)工藝方面實(shí)現(xiàn)更多的突破。2.隨著中國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和人民生活水平的日益提高,國內(nèi)市場對集成電路產(chǎn)品和服務(wù)的需求將持續(xù)擴(kuò)大,呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。3.隨著中國政府對國產(chǎn)品牌的大力支持和人民對國產(chǎn)品牌的廣泛認(rèn)可,中國國產(chǎn)品牌將在市場上獲得越來越多的青睞和認(rèn)可。4.為促進(jìn)中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,政府將持續(xù)實(shí)施一系列政策措施,包括但不限于“提升集成電路產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)和效率”計(jì)劃等。5.中國集成電路企業(yè)將進(jìn)一步深化與國際領(lǐng)先企業(yè)的合作,以提升其研發(fā)水平和市場競爭力,為全球市場的發(fā)展注入新的活力。6.隨著環(huán)保意識的不斷提升,集成電路行業(yè)將面臨更加嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管和更加嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),以確保其可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)平衡。
自改革開放以來,隨著市場化力量的不斷增強(qiáng),中國集成電路產(chǎn)業(yè)也在不斷地蓬勃發(fā)展。目前,我國已成為全球第一大集成電路制造國,但還不是強(qiáng)國。中國集成電路產(chǎn)業(yè)在新時(shí)代面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇,但同時(shí)也面臨著一系列重大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。當(dāng)前,在全球價(jià)值鏈重構(gòu)背景下,我國集成電路產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期,并已形成一定規(guī)模,具備較強(qiáng)競爭力。發(fā)展的有利條件和機(jī)遇,源于市場優(yōu)勢的快速擴(kuò)張和多元化,產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)的不斷演化,以及國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)新能力的持續(xù)積累;在國內(nèi)市場競爭日益國際化的背景下,資金投入的持續(xù)高強(qiáng)度和高素質(zhì)人才的供應(yīng)不足,以及國際合作環(huán)境的惡化等問題,都是擺在我們面前的巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)前我國集成電路產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵期,亟需從政策導(dǎo)向、制度體系、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)等方面著力解決存在的突出問題,以加快實(shí)現(xiàn)向全球價(jià)值鏈中高端攀升。
集成運(yùn)算放大器,作為一種多級直接耦合放大器,以其卓越的增益表現(xiàn)而著名。高輸入阻抗等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子儀器中。該裝置由數(shù)百個(gè)晶體管、電阻和電容構(gòu)成,通常包括輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四個(gè)部分,常見的封裝形式包括金屬外殼、菱形金屬外殼、扁平封裝和雙列直插式封裝。
集成運(yùn)算放大器的電路構(gòu)成包括輸入級、中間級、輸出級以及偏置電路,這四個(gè)基本組成部分共同構(gòu)成了該放大器的電路結(jié)構(gòu)。輸入級是實(shí)現(xiàn)低噪聲、高增益功能的主要部件之一。為了提高運(yùn)算放大器的質(zhì)量,必須確保其輸入電阻高、零點(diǎn)漂移小、干擾信號抑制強(qiáng),這是關(guān)鍵的輸入級要求。輸入級可以用電容或電感作為補(bǔ)償元件,也可用電感器來改善性能。采用差分放大電路作為輸入級,該電路具有同相和反相兩個(gè)輸入端,以實(shí)現(xiàn)信號的放大。在這兩輸入端間串聯(lián)一個(gè)電容或電感,以降低它們之間的互感影響,使之達(dá)到所需要的水平。為了實(shí)現(xiàn)中間級的電壓放大,需要采用共發(fā)射極放大電路,其電壓放大倍數(shù)應(yīng)當(dāng)達(dá)到較高水平。前置級主要完成對負(fù)反饋回路中噪聲信號的濾除。為了實(shí)現(xiàn)輸出級與負(fù)載的連接,需要確保其輸出電阻低、帶負(fù)載能力強(qiáng),并且能夠輸出足夠大的電壓和電流,這通常需要使用互補(bǔ)對稱電路或射極輸出器。本文著重討論差動式放大器中的一個(gè)重要組成部分——偏置電路。偏置電路的功能在于為各級電路提供穩(wěn)定且適宜的偏置電流,以決定它們的靜態(tài)工作點(diǎn),通常由多種恒流源電路構(gòu)成。
汽車CAN/LIN總線系統(tǒng)測試的關(guān)鍵是測試流程、測試標(biāo)準(zhǔn)和測試工具,掌握專業(yè)的總線分析和測試工具的使用技術(shù),開發(fā)測試軟件并將它們應(yīng)用到測試過程是對中國汽車廠家和汽車工程師的重大挑戰(zhàn)汽車總線測試流程。概括的講,汽車總線的測試流程主要包括四個(gè)階段:
數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層,介乎于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù),其最基本的服務(wù)是將源自網(wǎng)絡(luò)層來的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。為達(dá)到這一目的,數(shù)據(jù)鏈路必須具備一系列相應(yīng)的功能,主要有:如何將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊,在數(shù)據(jù)鏈路層中稱這種數(shù)據(jù)塊為幀(frame),幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯(cuò),如何調(diào)節(jié)發(fā)送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間提供數(shù)據(jù)鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。
現(xiàn)代電子技術(shù)的正處于一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)代,隨著現(xiàn)代汽車整體性能的逐漸完善,單片機(jī)和集成電路不再是家電等電器產(chǎn)品的專屬,也正愈來愈廣泛的被在應(yīng)用現(xiàn)代汽車上,電子控制單元部件及各種傳感器數(shù)量在現(xiàn)代汽車的裝配也越來越多。為方便這些電子兀件的信息通訊,汽車局域網(wǎng)絡(luò)的概念就應(yīng)運(yùn)而生了。總線應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)對我國汽車工業(yè)發(fā)展意義非常重大。因?yàn)槲覈钠嚳偩€技術(shù)處于相對處于比較落后的階段,釆用汽車總線設(shè)計(jì)的汽車還沒有達(dá)到普及的狀態(tài)。
現(xiàn)在CAN的高性能和可靠性已被認(rèn)同,并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面,現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一、被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
AR/VR在近幾年一直處于低俗發(fā)展的階段,總是缺少“現(xiàn)象級”的產(chǎn)品問世,大多數(shù)用戶對于AR/VR產(chǎn)品的看法仍然只停留在游戲、影音娛樂層面。AR/VR大爆發(fā)的時(shí)機(jī)仍未成熟,幾乎成為了近兩年行業(yè)的共識。
ARM 公司是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè),它是知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商,設(shè)計(jì)基于ARM體系的處理器;公司并不生產(chǎn)芯片,也不出售芯片,它轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)方案給半導(dǎo)體廠商,由半導(dǎo)體廠商生產(chǎn)soc,并銷售,同時(shí)提供一些其他設(shè)計(jì)服務(wù),比如物理IP,圖形內(nèi)核和開發(fā)工具的設(shè)計(jì)。
ARM Cortex-M0+處理器作為ARM Cortex處理器系列的最新成員,32位Cortex-M0+處理器采用了低成本90納米低功耗(LP)工藝,耗電量僅 9μA/MHz,約為主流8位或16位處理器的三分之一,卻能提供更高的性能。這種行業(yè)領(lǐng)先的低功耗和高性能的結(jié)合為仍在使用8位或16位架構(gòu)的用戶提供了一個(gè)轉(zhuǎn)型開發(fā)32位器件的理想機(jī)會,從而在不犧牲功耗和面積的情況下,提高日常設(shè)備的智能化程度。