第十七章 集成运算放大器 202SIE 本章内容：主要介绍集成电路在信号运算和信号 处理方面的应用。 §17-1集成运放的简单介绍 一、集成电路的发展过程 科学研究和生产的需要推动着电子技术的发展， 而电子器件和电路的改进又带来了科学技术和工业 生产水平的进一步提高。迄今，电子器件已经经历 了四次重大的变革
WXH WXH 1 2025 年 1 月11日星期六 第十七章 集成运算放大器 本章内容：主要介绍集成电路在信号运算和信号 处理方面的应用。 §17-1 集成运放的简单介绍 一、集成电路的发展过程 科学研究和生产的需要推动着电子技术的发展， 而电子器件和电路的改进又带来了科学技术和工业 生产水平的进一步提高。迄今，电子器件已经经历 了四次重大的变革
集成电路的发展过程 WXH 202S磊uHIE 1、1904年，电子三极管（真空三极管）为第一次。 2、1948年，费来明发明了晶体三极管为第二次。 3、1958年，集成电路[移相振荡器]为第三次。 4、1974年，出现了大规模集成电路为第四次。 (中国65年生产第一块TTL与非门)
WXH WXH 2 2025 年 1 月11日星期六 4、1974年，出现了大规模集成电路为第四次。 1、1904年,电子三极管（真空三极管）为第一次。 2、1948年，费来明发明了晶体三极管为第二次。 3、1958年，集成电路[移相振荡器]为第三次。 一、集成电路的发展过程 （中国65年生产第一块TTL与非门）
现在集成电路的规模，正在以平均12年翻一番的速度在增大。 25磊 19481966 1971 1980 1990 1998 1999 小规模 中规模 大规模 超大规模 超超大规模 超亿规模 SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI 理论集成度 10-100100~10001000≈10万 10万~100万 100万~1亿 >1亿 商业集成度1 10 100~1000 1000~2万 2万~5万 >50万 >1000万 触发器 计数器 单片机 16位和32位 图象 SRAM 加法器 ROM 微处理器 处理器 128位CPU 1967年在一块晶片上完成1000个晶体管的研制成功。 77年美国30mm制作13万个晶体管，即64K位DRAM。 集成电路集成度的提高主要依靠三个因素 (1)设计技术的提高，简化电路，合理布局布线 (2)器件的尺寸缩小（工艺允许的最细线条） (生产环境：超净车间) (3)芯片面积增大，从1~5mm到现在的1cm2 由于现在这三方面都有所突破，所以集成规模发展很 快.这样的发展速度也给我们提出了一些新的问题？
WXH WXH 3 2025 年 1 月11日星期六 现在集成电路的规模，正在以平均1～2年翻一番的速度在增大。 1948 1966 1971 1980 1990 1998 1999 小规模 中规模 大规模 超大规模 超超大规模 超亿规模 SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI 理论集成度 10-100 100～1000 1000～10万 10万～100万 100万～1亿 ＞1亿 商业集成度 1 10 100～1000 1000～2万 2万～5万 ＞50万 ＞1000万 触发器 计数器 单片机 16位和32位 图象 SRAM 加法器 ROM 微处理器 处理器 128位CPU （1）设计技术的提高，简化电路，合理布局布线 （2）器件的尺寸缩小（工艺允许的最细线条） （生产环境：超净车间） （3）芯片面积增大，从1～5 mm2到现在的1 cm2 1967年在一块晶片上完成1000个晶体管的研制成功。 集成电路集成度的提高主要依靠三个因素 由于现在这三方面都有所突破，所以集成规模发展很 快.这样的发展速度也给我们提出了一些新的问题？ 77年美国30mm2制作13万个晶体管，即64K位DRAM
集成电路的技术发展是否有极限？ 在一块芯片上能制造的晶体管是否有极限？ 如果“有”，它的极限是多少？还有没有新 的方法以求得继续发展。 目前使用的16兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.5微米， 64兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.3微米，继续发展可望 达到0.01微米，0.01微米的概念相当于30个原子排成一列的 长度。这一尺寸在半导体集成电路中，己经成为极限，再小 PN结的理论就不存在了，或者说作为电子学范畴的集成电路 已达极限，就会从电子学跃变到量子工学的范畴，由量变到 质变，随之而来的一门新的工程学一对量子现象加以工程 应用的“量子工学”也就诞生了，由这一理论指导而将做成 的量子器件，将延续集成电路的发展。现在美国和日本正投 入大量的人力和物力进行这方面的研究，并且在“原子级加 囚 工”方面取得了一定的成果
WXH WXH 4 2025 年 1 月11日星期六 目前使用的16兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.5 微米， 64兆位DRAM集成电路的线条宽度为0.3 微米，继续发展可望 达到0.01微米，0.01微米的概念相当于30个原子排成一列的 长度。这一尺寸在半导体集成电路中，已经成为极限，再小 PN结的理论就不存在了，或者说作为电子学范畴的集成电路 已达极限，就会从电子学跃变到量子工学的范畴，由量变到 质变，随之而来的一门新的工程学——对量子现象加以工程 应用的“量子工学”也就诞生了，由这一理论指导而将做成 的量子器件，将延续集成电路的发展。现在美国和日本正投 入大量的人力和物力进行这方面的研究，并且在“原子级加 工”方面取得了一定的成果。 集成电路的技术发展是否有极限？ 在一块芯片上能制造的晶体管是否有极限？ 如果“有”，它的极限是多少？还有没有新 的方法以求得继续发展
集成电路的分类 202S磊I 大类分： 模拟集成电路 数字集成电路 模拟集成电路：集成运算放大器，集成功放， 集成稳压电源，集成模数A/D转换和数模D/A转换及 各种专用的模拟集成电路。而集成运放只是模拟集 成电路中的一种，但是应用最为广泛的一种。由于 最初用于作运算用，所以称为集成运算放大器，而 现在的功能已经远远超过了当时的功能，而得到了 方泛的应用。 数字集成电路：门电路，触发器，计数器，存贮器， 微处理器等电路。 74系列，74LSX×,74HC××,4000系列， CMOS等各种型号
WXH WXH 5 2025 年 1 月11日星期六 二、集成电路的分类 模拟集成电路：集成运算放大器，集成功放， 集成稳压电源，集成模数A/D转换和数模D/A转换及 各种专用的模拟集成电路。而集成运放只是模拟集 成电路中的一种，但是应用最为广泛的一种。由于 最初用于作运算用，所以称为集成运算放大器，而 现在的功能已经远远超过了当时的功能，而得到了 方泛的应用。 大类分： 模拟集成电路 数字集成电路 数字集成电路：门电路，触发器，计数器，存贮器， 微处理器等电路。 74系列，74LS××，74HC××，4000系列， CMOS等各种型号