集成电路简介

1、概概述述一、集成电路简介 二、集成电路中的元件 三、模拟集成电路的结构特点四、集成运放的组成 电电 子子 集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，应用半导体制造工艺把晶体管、场效应管、电阻、小容量电容等许多元件以及它们之间的连线都做在同一芯片上，然后封装在管壳里。一、集成电路简介第一节第一节 第一节第一节 集成运算放大器集成运算放大器集成稳压器集成稳压器集成功率放大器集成功率放大器其他种类其他种类按特点分 在模拟集成电路中，发展最早、应用最广的是在模拟集成电路中，发展最早、应用最广的是。这是一种。这是一种。由于最初是。由于最初是用于数值运算，所以称为运算放大器。目

2、前经历了四代产品：用于数值运算，所以称为运算放大器。目前经历了四代产品：普遍采用有源负载，简化了设计，并使开环增益明显提高普遍采用有源负载，简化了设计，并使开环增益明显提高。第一节第一节沿用了分立元件放大电路的思想，采用了集成数字电路的沿用了分立元件放大电路的思想，采用了集成数字电路的制造工艺，利用了少量横向制造工艺，利用了少量横向PNPPNP管，构成以电流源做偏置电路的管，构成以电流源做偏置电路的三级直接耦合放大电路。三级直接耦合放大电路。输入极采用了超输入极采用了超 管，管， 值高达值高达1000100050005000倍，而且版图倍，而且版图设计上考虑了热效应的影响，从而减小了失调电压、

3、失调电流及设计上考虑了热效应的影响，从而减小了失调电压、失调电流及它们的温漂，增大了共模抑制比。它们的温漂，增大了共模抑制比。采用了斩波稳零和动态稳零技术，使各性能指标参数更加采用了斩波稳零和动态稳零技术，使各性能指标参数更加 理想化。理想化。我国集成电路发展我国集成电路发展第一节第一节功能化集成单片功能化集成单片模模拟拟集集成成电电路路通用型集成运算放大器通用型集成运算放大器专用型集成运算放大器专用型集成运算放大器高速型运放高速型运放低温漂型运放低温漂型运放低功耗型运放低功耗型运放集成运放集成运放例如集成化功率放大器电压比较器模拟乘法器混频器二、集成电路中的元件晶体管电阻电容第一节第一节光刻

4、和腐蚀光刻和腐蚀基区扩散基区扩散发射区、发射区、集电极区扩散集电极区扩散蒸铝蒸铝掩膜三掩膜三掩膜四掩膜四掩膜五掩膜五掩膜六掩膜六选择基区选择基区选择发射选择发射区和集电区和集电区区选择电极选择电极引出线窗引出线窗口口选择选择要去要去掉的掉的铝层铝层（一）晶体管（一）晶体管第一节第一节 PPPPPPNNNNNN+Pcebceb以隔离槽为集电极，是纵向以隔离槽为集电极，是纵向管即载流子从发射区沿纵向管即载流子从发射区沿纵向向集电区运动。可以准确控向集电区运动。可以准确控制基区的厚度，制基区的厚度， 值较大。值较大。载流子从发射区沿水平方向载流子从发射区沿水平方向向集电区运动，基区较厚，向集电区运动

5、，基区较厚， 值很小值很小, ,高频性能较差高频性能较差。第一节第一节 4. 4. 场效应管场效应管第一节第一节近年来，由于近年来，由于MOSMOS器件所器件所占芯片面积小，功耗低，占芯片面积小，功耗低，输入阻抗高，输入阻抗高，MOSMOS工艺又工艺又较双极型工艺简单，成本较双极型工艺简单，成本低，这使低，这使MOSMOS场效应管器场效应管器件在大规模、超大规模集件在大规模、超大规模集成电路中得到广泛应用。成电路中得到广泛应用。P衬底衬底NPPP（二）电阻（二）电阻N N型型外延外延阻值由该阻值由该P P区的长度、截面积和杂质浓区的长度、截面积和杂质浓度决定，阻值大，占用的硅片面积大。度决定，

6、阻值大，占用的硅片面积大。第一节第一节（三）电容（三）电容N+N+P衬底NPPPPPNNBAAB金属膜金属膜二氧化硅二氧化硅(a)(b)PN结电容介质电容第一节第一节三、模拟集成电路的结构特点第一节第一节集成运放的偏置电流通常较小，以降低电路集成运放的偏置电流通常较小，以降低电路的功耗。的功耗。不能制作大容量的电容器，电路结构只能采不能制作大容量的电容器，电路结构只能采用直接耦合方式。用直接耦合方式。为了克服直接耦合电路的温漂，采用差动放为了克服直接耦合电路的温漂，采用差动放大电路。大电路。大量采用晶体管或场效应管构成恒流源，代大量采用晶体管或场效应管构成恒流源，代替大电阻。替大电阻。采用复合管的接法以改进单管的性能。采用复合管的接法