睡不着，随便写了点东西，也不知道算不算**。
对集成电路问题的一点看法-1
鄙人才疏学浅，以下是个人的一点看法，难免有谬误之处还望各位多见谅，如果能对大家有一点点启发和帮助，吾将甚感荣幸，希望能够共同学习、共同进步，请多多赐教。
以下纯属个人观点，仅供参考。
当我们谈论所谓的科技问题的时候最好用通俗易懂的语言，我觉得莫名其妙的专业术语以及抽象的数学语言并不适合所有的人。
一、没有个性就没有共性
我记得上述标题是哪位伟人说的（当然不是鄙人所言）。集成电路品种繁多，但就其共性而言它们都是由单极型晶体管或双极型晶体管所构成。所以可以把晶体管（各种晶体管的总称）作为所有半导体集成电路的个性。
1.双极型晶体管
双极型晶体管俗称“晶体管”，它是由两种载流子（电子和空穴）导电的晶体管。其实空穴（一种正电荷）是不能够运动的，在半导体中形成电流的是电子（一种负电荷）。“两种载流子”是一种等效的观点，其原因是PN结的特殊材料及结构造成的。
如果有对半导体物理感兴趣的读者，请参考相关的教材。
2.单极型晶体管
一种载流子导电的晶体管（空穴或电子）。例如一般的场效应管等。
3.晶体管(双极型)是一种电流型控制器件
其实这点大家都是知道的。我想强调一点是，如果晶体管的偏置电流很小那么其输入阻抗就会较高，其基极导体就容易感应外界的电场（能量）造成干扰。这个时候它就有一点象电压控制的器件了。
4.场效应管是一种电压控制型器件
我想强调一点的是，如果场效应管的输入电容较大，那么在高频信号的激励下其高阻抗的性质将不复存在，这时候倒有点象电流器件了。
5.输入阻抗与输出阻抗
众所周知，晶体管是一种非线性器件，其输入、输出阻抗是随工作点变化的，并且是随信号的幅度变化的。所以，对于非线性器件来说必须具体问题具体分析，根据工作条件（静态的以及动态的）分别采取不同的分析方法。其目的无非是搞清楚系统的工作原理，使理论与实际基本吻合。
二、集成电路中的单元电路
我不想过多的讨论这个问题，有兴趣的读者可以参阅相关资料。我想强调的是，偏置电路、放大电路以及基本的门电路是最基本的单元电路。偏置电路为放大电路以及门电路提供必要的工作条件，放大电路完成对信号的放大，门电路用以实现对信号的逻辑。
其实我们中的大多数人不是搞集成电路设计的，所以主要应该掌握其外特性。
三、运算放大器的基本性质
如上所述，放大器作为一种基本的单元电路广泛的应用于各种集成电路系统中。因此对其基本性质的了解及掌握是有必要的。
放大器的基本任务是不失真（或尽量小的失真）放大信号，在没有输入信号时就产生了输出信号这种情况称为“自激”，自激是一种故障。
请注意偏置电路，如果偏置电路有问题，那么是达不到应用目的的。
如果偏置电路没有问题（严格的讲，构成电路的所有器件没有问题；所有导体及介质结构形式、连接形式没有问题），那么对于放大器一类的部件来说，有两种典型的分析方法，即扫频法和脉冲法。请大家注意激励信号的幅度以及器件的输入阻抗。放大器对于输入信号的幅度是有一定的限制的，幅度过大将导致输出信号的失真过大。对于高阻抗的前端，是很容易感应外界的电场的，从而形成干扰电压。对于低阻抗的回路，容易感应磁场，形成干扰电流。总的来说，有用的信号与无用的干扰信号相互叠加，造成信号的变形。因此，抗干扰是放大器系统面对的实际问题，也是必须首先解决的问题。
扫频法的具体方法，我想大家都知道。我想强调的一点是关于相位移的问题。我们通常不考虑信号的传播速度问题，因为当信号的波长远大于电路的尺寸的时候，传输线效应可以忽略。我觉得需要明确的是传输线参数造成信号的失真，这种失真是由于传输线对于不同频率的信号有不同的传播速度造成的，即所谓的相速或群速（或时延、群延时），这种失真也是一种相位失真。但是与我们讨论的放大器的相频特性（或相位失真）还是有所不同的。放大器一般不用考虑信号的传播速度问题，其相位失真主要是由于器件内部的电抗性质及晶体管器件的固有属性造成的（如果不考虑电路外部阻抗性质的话）。失真将会造成输出信号的畸变。线性失真不会激发新的频率成分；非线性失真将会在输出信号中激发新的频率分量。
至于脉冲法，我想大家也很熟悉了。我想说一下自己对其的看法。
a.输出脉冲的延时
为什么会有信号的延时？延时时间的长短与系统的性质有什么关系？
b.上沿时间（或下沿时间）以及过冲（或欠冲）
说明了系统的什么性质？
c.过渡时间
说明了系统的什么性质？
a、b、c决定了一个系统的性质（在不自激的前提下）。探其究竟，本人还未认识清楚，不敢妄言。还希望诸位不吝赐教。
回到主题（以上所述可能跑题。但我以为基础问题是首要的是必须清楚的）。我想指出的是，集成电路不论其内部有多么的复杂，其引出端子是有限的（外部特性）；其内部的基本单元电路是一定的、有限的（内部特性）。就其端子来说，其输入阻抗（对地）及输出阻抗是确定的（在工作点及信号的幅度确定时）。
以上就是本人对集成电路的一点点认识，肯定有谬误之处，望诸位多指教。
|
楼主
标题置顶
标题高亮
