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导入新课. 是什么呢 ?. 二极管. 三极管. 那这些呢 ?. 集成电路. 集成电路. 第六章. 第二节. 集成电路. 知识与能力:. 教学目标. 1. 初步了解集成电路的组成. 2. 认识集成电路的优点. 3. 初步连接集成电路的应用与发展. 过程与方法:. 1. 通过对图片及现实生活中实物的对照,链接集成电路。. 2. 通过对 PPT 的学习了解集成电路的发展历程及我国集成电路的现状。. 情感与态度:. 1. 有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题.
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导入新课 是什么呢? 二极管 三极管
那这些呢? 集成电路
第六章 第二节 集成电路
知识与能力: 教学目标 1.初步了解集成电路的组成 2.认识集成电路的优点 3.初步连接集成电路的应用与发展
过程与方法: 1.通过对图片及现实生活中实物的对照,链接集成电路。 2.通过对PPT的学习了解集成电路的发展历程及我国集成电路的现状。
情感与态度: 1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题 2.再次体会学以致用,结合身边的例子发现生活中的物理知识。
教学重难点 重点 了解集成电路的发展、优点、分类、应用 了解集成电路在现实生活中的应用 难点 对集成电路的发展及作用法的理解
本节导航 集成电路的定义、分类、优点 集成电路的应用 集成电路的发展
什么是集成电路器? 集成电路的定义 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。
集成电路的分类 按其功能、结构的不同,可以分为: 模拟集成电路 数字集成电路
模拟集成电路 模拟集成电路又称线性电路,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),其输入信号和输出信号成比例关系。
数字集成电路 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)。
按导电类型不同分类 双极型 双极型的制作工艺复杂,功耗较大,代表有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型 单极型 单极型的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模,代表有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
按用途分类 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
电视机用集成电路 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 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 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 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。
集成电路的优点 1.体积小、重量轻、耗能低。一小块集成电路上可以集成大量的元器件,是一个独立功能完善的电子系统。 2.可以继承大量元器件,并可以批量生产,其成本大大降低。 3.元器件集中在一个芯片上,因此焊接点大大减少,电路可靠性大大提高。
集成电路的应用 卫星导弹的控制系统 汽车、船舶的电子系统 电视、手机、音响的核心部件 微电子技术
音乐集成电路的应用 短路报警器 音乐门铃电路,是最简单的短路报警器。开关可以用按钮开关,也可以使用干簧管代替按钮开关来直接触发。利用磁铁控制干簧管的通断可以做成各种各样的报警器,它的应用比按钮开关灵活多了。
开路报警器 开路报警器,当开关没有被按下时,电路的触发端接电源负极;一旦开关被按下,触发端与电源负极断开,接在电源正极的电阻器就可以为电路提供一触发电压,使音乐集成电路工作。利用这个道理还可以做断线报警器。
敲击式音乐门铃 用一只压电陶瓷片代替音乐门铃中的按钮开关,这个音乐门铃就成了一个敲击式音乐门铃。只要轻轻敲打压电陶瓷片,就像在敲门,扬声器就会发声。这里使用的压电陶瓷片与音乐贺年卡里的发声元件是一样的。因为压电陶瓷片是一种可逆的电声元件,加电时它会产生振动;被敲打的压电陶瓷片又会产生一个电压来触发音乐片使它工作。
触摸式音乐门铃 触摸式音乐门铃的电原理图,用一组触摸片代替了按钮开关,并增加了两只三极管。当手指同时接触到这组触摸片上时,电源负极通过手指(因为手指存在一定的电阻)传到了三极管的基极上,使三极管导通,触发音乐门铃发声。由于手指的电阻较大,三极管VT1基极得到的电流极小,所以使用了两只三极管接成复合管。
火焰报警电路 空气在一般情况下是绝缘的,但在高温下会产生电离并导电,据此可以做一火焰报警电路。电路的探头为两根粗金属丝(为了有一定的强度,金属丝的直径应不小于1mm),使用时两根粗金属丝相距5mm左右,将它放在火焰上,音乐集成电路即可发声。
光控音乐片 将光敏电阻器与音乐集成电路结合起来就可以做成各种光控电路。由于在暗光状态下光敏电阻器的阻值很大,电路不能被触发;而当光线照射到光敏电阻器上时,光敏电阻器的阻值减小,触发端上可以得到一个触发电压,使音乐集成电路工作。电路对光敏电阻器有一定的要求,选择合适的光敏电阻器可以得到较好的效果。
红外遥控器门铃 红外遥控器是生活中经常使用的,它也是一种光控电路,各种电器的遥控基本都是采用红外线来控制的。电路中的二极管是红外接收二极管,由于红外接收二极管直接接在了电路的触发端上,没有使用放大电路,所以这个电路的灵敏度不高,控制距离大约为1m(由于红外接收二极管的质量不同,控制距离也会有一定的差异)。发射部分可以使用一般电视机的红外遥控器或其它红外遥控器。
早期发展 早在1830年,科学家已于实验室展开对半导体的研究。半导体电子仪器起始面世。到了1874年,电报机、电话和无线电相继发明,使电力在日常生活中所扮演的角色,不再单单是能源的一种,而是开始步入了信息传播的领域,成为传播讯息的一种媒介。 晶体管
后继发展 晶体管的出现,令工程师能设计出更多更复杂的电路,这些电路包括了成千上万件不同的组件:晶体管、二极管、整流器和电容。可是,体积细小的电子零件却带来另一个问题:就是需要花费大量时间和金钱以人手焊接把这些组件接驳起,但人手焊接始终不是绝对可靠,令电路中成千上万的焊接点都有机会出现问题 整流 电容
集成电路的诞生 以人手将电子零件焊接成电路是一件十分不化算的工作,美国军方为此而寻求更有效的方法。其中一项计划由U.S. Army Signal Corps赞助,名为Micro-Module program。计划的意念是将所有不同类型的电子零件制成划一的大小和形状,并在生产时加上电线。 半导体集成电路
集成电路的未来发展 在往后的日子,随着半导体科技的发展,更多崭新的电子产品将会陆续面世。可能在不久的将来,你已经可以利用手提电话与远方的亲友进行视像会议;你的妈妈可以在下班回家途中以电话遥控家中的微波炉去制作一顿丰富的晚餐 。 集成电路
1.集成电路的分类:按结构功能不同、按导电类型不同、按用途不同 课堂小结 2.集成电路的优点:体积小、重量轻、耗能低。 3.集成电路的应用:卫星导弹的控制系统 、汽车、船舶的电子系统、电视、手机、音响的核心部件 、微电子技术
课堂习题 1.集成电路的分类正确的是( ) ABC A.按其功能、结构的不同分模拟集成电路和数字集成电路 B.按导电类型不同分:单极型和双极型 C.按用途不同分:电视机用集成电路 、音响用集成电路、影碟机用集成电路和录像机用集成电路 D.按导电类型分:单极型、双极型和多级型
2.下列说法正确的是( ) A A.模拟数字电路输入信号和输出信号反例关系。 B.集成电路的优点:体积小、重量轻、耗能低 C.元器件虽集中在一个芯片上,但焊接点大大减少
课后习题 1.(1)体积小、重量轻;(2)可靠性高、运算速度快;(3)耗电少、寿命长(4)成本低、便于大量生产 2.音乐贺卡、洗衣机、数码相机、计算机等(本题具有开放性,只要符合事实即可)。