晶体管发明并量产后,二极管、晶体管等各种固态半导体元件得到广泛应用,取代了电子管在电路中的功能和作用。 20世纪中后期,半导体制造技术的进步使集成电路成为可能。
与使用单个分立电子元件的手工组装电路相比,集成电路可以将大量微晶体管集成到一个小芯片中,这是一个巨大的进步。 集成电路的规模生产能力、可靠性和模块化电路设计方法确保了标准化集成电路的快速采用,以取代使用分立晶体管的设计。
分类
集成电路的分类方法有很多种。 根据电路是模拟还是数字,可分为:模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路(模拟和数字在一块芯片上)。
数字集成电路可以包含数千到数百万个逻辑门、触发器、多路复用器以及分布在几平方毫米上的其他电路。
与板级集成相比,这些电路的小尺寸可实现更高的速度、更低的功耗(请参阅低功耗设计)和更低的制造成本。 这些以微处理器、数字信号处理器和微控制器为代表的数字IC在工作中使用二进制,处理1和0信号。
传感器、电源控制电路和运算放大器等模拟集成电路处理模拟信号。 完成放大、滤波、解调、混频等功能。采用专家设计的、特性良好的模拟集成电路,减轻了电路设计人员的负担,无需从基本的晶体管设计开始。
集成电路可以将模拟和数字电路集成在单个芯片上,制成模数转换器、数模转换器等器件。 该电路尺寸更小,成本更低,但必须注意信号冲突。