集成电路反向分析

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集成电路反向分析范文第1篇

关键词：集成电路；电子元件；测量；故障；维修

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

集成电路是将基本的逻辑门以及它们的组合可以完成某种逻辑操作的电路集成在一块基元的芯片或者电子电路。在电路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的缩写。在实际使用中，我们需要关心的是它的主要参数和引脚分析。参数是指电参数和使用时的极限参数，其中电参数包括典型工作电压下的静态工作电流、增益、最大输出功率。极限参数包括电源电压、功耗、工作环境温度和储存温度的极限值。

一、集成电路的检测

我们在检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理，熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与元件组成电路的工作原理。具体如下：

（一）、确定检修参数

检修集成电路前，除要了解集成块本身外部和内部结构、电气性能参数、各引出脚的功能和正常使用电压、波形等外，还应了解它与元器件组成电路的原理。知道信号从那个引脚输人到集成电路内部， 对于信号在集成电路内部的处理知道结果就可以了; 而输出是从那个引脚到外电路的， 修理时要人为的输人一个信号以检查输出正确与否，如是放大还是衰减。

（二）、集成电路引脚的识别

集成电路封装形式多种多样，引脚识别方法也不一样。因此，在使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等引脚号，以免因接错而损坏器件。

引脚排列的一般规律为：圆形集成电路，识别时，面向引脚正视，从定位销顺时针方向依次为1，2，3，4，…。圆形多用于模拟集成电路。扁平和双列直插型集成电路，识别时，将文字符号标记正放(一般集成电路上有一圆点或一缺口，将缺口或圆点置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为1，2，3，4，…。扁平型多用于集成电路，双列直插型广泛应用于模拟和数字集成电路。

（三）、集成电路不在线直流电阻测量法

不在线直流电阻测量法是指集成电路没有装在印制电路板上或集成电路未与元件连接时，测量集成电路的各引脚对于地脚的正、反向电阻。具体测量方法是：首先，在集成电路手册上或技术资料中找到被测集成电路的型号，查到该集成电路各引脚对地接地脚的正、反向电阻的参考值；其次，用万用表R*1KΩ 档，一般不用R*1Ω 档测试，以防测试电流太大而损坏集成电路。测量前应欧姆校零，还要熟悉引脚的功能，正、反向电阻值。用万用表测量各脚与地之间的电阻值，并与正常值相比较，以判断不正常的部位。当然采用这种方法也必须事先知道正常时的电阻值。

（四）、要选用内阻较大的测试仪表

例如测集成电路引脚的直流电压时， 应用表头内阻大于20 KΩ/V周的万用表， 否则会产生较大的测量误差。要使功率集成电路散热良好，不允许在不带散热片的情况下，处于大功率工作状态。引线要合理， 如要加接元器件来代替其内部已经要损坏的电路，应选用小型元器件，以免造成不必要的寄生祸合。

（五）、测试时按照规范进行

在测试的时候不要因为测试人员的不慎造成引脚间短路，电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，可以选用各个端子短接的外接板对等价引脚进行测量。因为瞬间大电流对器件的冲击会导致集成电路的损害。

（六）、在线直流电压测量法

这种方法是判断集成电路好坏的常用方法。它是用万用表的直流电压档，测出各引脚对地的直流电压值，然后与标注的参考电压进行比较，并结合其内部和电路进行比较，据此来判断集成电路的好坏。采用这种方法，必须事先了解正常时的各脚直流电压(在强信号和弱信号两种状态下的直流电压)。实际检查时，因为各脚电压的变化较小，因而有时会错过不正常的部位；或有几个管脚的电压同时改变，使得判断困难。为此最好能事先了解该集成块的内部电路图，至少要有内部方框图，了解各脚的电压是由外部供给的还是内部送出的。这样，会给判断带来很大的方便，比较容易判断出故障的原因是由集成块内部还是其元器件引起的。

二、集成电路的性能检测

为了保证数字系统长期稳定可靠地工作，精心检测所采用的数字集成电路器件是必不可少的步骤。这种检测包括对逻辑功能的检测和必要时对某些参数的检测。不仅在使用元器件前必须确切知道它的逻辑功能是否正常，而且在测试电路的过程中如果发现某些问题或故障时，还需要检测其逻辑功能。数字集成电路器件逻辑功能的检测分静态测量和动态测量两个步骤，应当遵循的原则是。 先静态，后动态。。

（一）、静态测试

静态测试的方法是：在规定的电源电压范围内，在输出端不接任何负载的情况下，将各输入端分别接入一定的电平。测量输入、输出端的高低电平是否符合规定值，并按真值表判断逻辑关系是否正确。静态测试可以用数字逻辑实验箱、逻辑电平笔、万用表等完成。

（二）、动态测试

动态测试的方法是：在输入端加入合适的脉冲信号，根据输入、输出波形分析逻辑关系是否正确。通常用示波器进行动态测试，观察其输入、输出波形与标准波形是否相同。

三、电路故障分析方法

电路故障分析对检查故障具有决定性指导作用，没有正确的电路故障分析过程和结果，就不会获得检修的成功，这里说明电路故障分析在检查过程中运用步骤和方法：

有了相对具体的电路部分后，通过电路图在这些电路中找出测试点，决定是检测电压还是检测电流或其它参数，根据所测数据进行故障分析，确定这一电路是否正常；检查故障分析过程中，首先遇到具体故障现象，根据故障现象先从整体上进行电路故障分析，即通过具体的故障现象定位电路出现故障的地方；有了上述分析结果，再回到电路中对所怀疑元器件进行针对性的检测和确定，最终结合电路图定性出现的问题；对于不正常的电路进行深层次分析，具体到元器件是否损坏、性能是否恶劣、有否开路或电路故障。

四、具体集成电路检测和故障分析

集成电路O CL 功放电路图如下图所示。检查分析如下：

检查这种电路时，将扬声器先与电路断开，以防检查过程中的操作不当损坏扬声器。注意：当测量输出引脚直流电压不为0V 时，还应该检查扬声器是否已经损坏。首先检查集成电路的输出引脚直流电压，正常时为0V ；若不为0V 再测量正、负电源引脚上的直流电压是否相等，不等时间差电源电路或电源引脚上的滤波电容；测量两个电源引脚上直流电压正常之后，测量集成电路的其他引脚的直流电压。如果测量输出引脚直流电压为0V ，还要测量正、负电源引脚上的直流电压是否有活是否正常。

五、集成电路使用的注意事项

集成电路使用时，电源电压要符合要求。TTL电路为+5V，CMOS电路为3～18V，电压要稳，滤波要好。集成电路使用时，要考虑系统的工作速度，工作速度较高时，宜用TTL电路(工作频率>1MHz)；工作速度较低时，应用CMOS电路。集成电路使用时，不允许超过其规定的极限参数。集成电路插装时，要注意管脚序号，不能插错。CMOS集成电路多余的输入端绝对不能悬空，要根据逻辑关系进行处理。输出端不允许与电源或地短路，输出端不允许并联使用。集成电路焊接时，不得使用大于45W的电烙铁，连续焊接的时间不能超过10秒。

结束语

综上所述，我们即可准确地检测出集成电路的有关性能指标，正确地使用集成电路，使电路系统正常运行。

参考文献

[1] 高泽涵.电子电路故障诊断技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000,11.

集成电路反向分析范文第2篇

关键词：数字集成电路；设计；核心工艺

随着微电子技术的发展，数字集成电路获得了越来越广泛的应用。深入了解数字集成电路特性，正确分析数字集成电路在实验中出现的种种异常现象，对于提高数字电子技术使用效果、加深使用者对数字电路理论的理解有着十分重要的作用。而实现上述目的的最关键部分在于对数字集成电路的设计相关内容有着较为清晰的理解，本文正是在这种背景下，探讨了数字集成电路的不同设计方法以及所采用的核心工艺，以求为理论界与实践界更好的认识数字集成电路提供必要的借鉴与参考。

一、数字集成电路理论概述

数的表达是多种多样的，如二进位、八进制、十进位、十六进位等。电脑中数字处理是二进位，所以一切资料都要先转化为“0”和“1”的组合。在教学中要对学生强调这里的“0”和“1”不是传统数学中的数字，而是两种对立的状态的表达。数字集成电路是传输“0”和“1”（开和关）两种状态的门电路，可把来自一个输入端的信息分配给几个输出端，或把几个输入端传来的信息加以处理再传送出去，这个过程叫做逻辑运算处理，所以又叫逻辑集成电路。在数字集成电路中电晶体大多是工作在特性曲线的饱和状态和截止状态（逻辑的“0”和“1”）。数字集成电路又包括着如下三种电路：门电路，是作为不包含时间顺序的组合电路；触发器电路，其能存储任意的时间和信息，故在构成包含时间关系的顺序电路时必不可少，这种电路叫做时序逻辑电路，例如寄存器、管理器等。触发器电路是基本时序单元电路；半导体记忆体电路，它可以存取二进位数字字信息，记忆体的作用是用来记住电子电脑运算过程中所需要的一切原始资料、运算的指令程式以及中间的结果，根据机器运算的需要还能快速地提供出所需的资料和资料。在上课时，发现学生易将组合逻辑电路、时序逻辑电路混淆，所以教学中要反复强调两者的的特点，进行对比，使学生能正确区分两种电路。

二、数字集成电路的设计

第一，MOS场效应电晶体的设计。常用的是N沟MOS管，它是由两个相距很近、浓度很高的N十P结引线后做成的，分别叫做源极“S”和漏极“D”。在源极“S”和漏极“D”之间的矽片表面生长一薄层二氧化矽（SiO2），在SiO2上复盖生长一层金属铝叫栅极“G”（实际上“G”极是个MOS二极体）。NMOS集成电路是用得很多的一个品种。要注意一点是多晶矽栅代替了铝栅，可以达到自对淮（近乎垂直）掺杂，在栅下面的源、漏掺杂区具有极小横向的掺杂效应，使源、栅漏交迭电容最小，可以提高电路的速度。

第二，CMOS集成电路互补场效应电晶体的设计。CMO是指在同一矽片上使用了P沟道和N沟道两种MOS电路。这种反相器有其独特之处，不论在哪种逻辑状态，在VDD和地之间串联的两个管子中，总有一个处干非导通状态，所以稳态时的漏电流很小。只在开关过程中两个管子都处于导通状态时，才有显着的电流流过这个反相器电路。因此，平均功耗很小，在毫微瓦数量级，这种电路叫做CMOS电路。含有CMOS电路的集成电路就叫做CMOS集成电路，它是VLSI设计中广泛使用的基本单元。它占地面积很小、功耗又小，正是符合大规模集成电路的要求，因为当晶片的元件数增加时功耗成为主要的限制因素。CMOS集成电路成为低功耗、大规模中的一颗明星，它是VLSI设计中广泛使用的基本单元，但它的设计和工艺难度也相应地提高了许多。CMOS集成电路在P型衬底上先形式一个以待形成PMOS管用的N型区域叫做“N井”，在“N井”内制造PMOSFET的过程与前述的NMOS管相同，所以制造CMOS集成电路的工序基本上是制造NMOS集成电路的两倍。另外还要解决麻烦的门锁效应（Latch-up）。但它仍是高位数、高集成度、低功耗微处理器等晶片的首选方案。

第三，二极体的设计。集成电路中的二极体均由三极管的eb结或cb结构成，前者的正向压降低，几乎没有寄生效应，开关时间短；后者常在需要高击穿电压的场合中使用，技术上又不必单独制做，只是在晶体管制成后布线时按电路功能要求短路某二个电极，从留用的P-N二边引线出去和电路连接。课堂教学中，对二、三极管的特性及工作原理要做详细的复习，以便学生理解。

第四，电阻设计。集成电路中的电阻是在制造电晶体基区层的同时，向外延层中进行扩散制成。阻值取决于杂质浓度、基区的宽度和长度及扩散深度。当需要更大电容阻值时，采用沟道电阻；在需要更小电容阻值时，则采用发射区扩散时形成的N十区电阻。

这里电阻与学生之前学习的电阻进行比较，利于学生理解。

第五，电容设计。集成电路中的电容器有两种，一种是P-N结电容，它是利用三极管eb结在反向偏压下的结电容，电容量不是常数，它的大小与所加偏压有关，且有极性；另一种是MOS电容，电容值是固定，与偏压无关。一般用重掺的区域作为一个板极，中间的氧化物层作为介质层，氧化物层的顶层金属作为另一个板极。但是，集成电路设计中应尽量避免使用电容，数字电路一般都采用没有电容的电路。

三、数字集成电路的核心工艺

首先是薄圆晶片的制备技术。分别在半导体专用切片机、磨片机、拋光机上加工出厚度约为400um、表面光亮如镜、没有伤痕、没有缺陷的晶片。

其次是外延工艺技术。为了提高电晶体集电结的击穿电压，要求高电阻率材料。但为了提高电晶体工作速度，要求低电阻率材料，为此在低阻的衬底材料上外延生长一层高阻的单晶层，这叫做外延技术。

第三是隔离工艺技术。因为数字集成电路中各组件是做在同一半导体衬底片，各组件所处的电位也不同，要使做有源元件的小区域（电晶体）彼此相隔离开，这种实现彼此隔离的技术叫做隔离技术。正是由于它的出现，使分立元件发展到数字集成电路成为可能。现在常用的有介质隔离（将SiO2生长在需要隔离的部位）和P-N 结隔离两种方法。P-N结隔离是在隔离部位形成两个背对背的P-N结；外延结构P-N结隔离是在P 型衬底表面的n型外延层上进行氧化、光刻、扩散等工艺，并将硼杂质扩散到特定部分，直到扩穿外延层和P 型衬底相接。外加反向电压使外延n型层成为一个个相互隔离的小岛，然后再在这个n型外延小岛区域上分别制造电晶体或其他元件。

最后是氧化工艺技术。半导体器件性能与半导体表面有很大关系，所以必须对器件表面采用有效保护措施。二氧化矽被选作为保护钝化层，一来它易于选择腐蚀掉；二来可以在扩散之后在同炉内马上通氧进行氧化；三来可以作为选择掺杂的掩蔽物；再来它常被用来作导电层之间的绝缘层。当然用作钝化的介质还有氮化矽薄膜，这里不多介绍。各种薄膜不仅要执行其本身的预定功能，也要和后续的全部工艺相相容。即钝化薄膜要能承受所要求的化学处理及加热处理，而其结构还保持稳定。从上面工艺流程可以看到，每一步光刻之前都有氧化工序，图形加工只能在氧化层上进行。

设计是一项难度较大的工作，在设计中要考虑许多细节的东西，实践与理论之间有一定的差距，对于我们技术学校的学生而言，可以让他们做一些简单的设计，自己动手搭建电路并做测试，在做中发现问题，解决问题，从而加深对知识的理解。

（作者单位：福建省第二高级技工学校）

参考文献：

[1]桑红石，张志，袁雅婧，陈鹏.数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术[J].微电子学与计算机，2011年第4期.

集成电路反向分析范文第3篇

本文分析了智能功率集成电路的发展历程、应用状况和研究现状，希望能抛砖引玉，对相关领域的研究有所贡献。

【关键词】智能功率集成电路 无刷直流电机 前置驱动电路 高压驱动芯片

1 智能功率集成电路发展历程

功率集成电路（Power Integrated Circuit，PIC）最早出现在七十年代后期，是指将通讯接口电路、信号处理电路、控制电路和功率器件等集成在同一芯片中的特殊集成电路。进入九十年代后，PIC的设计与工艺水平不断提高，性能价格比不断改进，PIC才逐步进入了实用阶段。按早期的工艺发展，一般将功率集成电路分为高压集成电路（High Voltage Integrated Circuit，HVIC）和智能功率集成电路（Smart Power Integrated Circuit，SPIC）两类，但随着PIC的不断发展，两者在工作电压和器件结构上（垂直或横向）都难以严格区分，已习惯于将它们统称为智能功率集成电路（SPIC）。

2 智能功率集成电路的关键技术

2.1 离性价比兼容的CMOS工艺

BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工艺是目前最主要的SPIC制造工艺。它将Bipolar，CMOS和DMOS器件集成在同一个芯片上，整合了Bipolar器件高跨导、强负载驱动能力，CMOS器件集成度高、低功耗的优点以及DMOS器件高电压、大电流处理能力的优势，使SPIC芯片具有很好的综合性能。BCD工艺技术的另一个优点是其发展不像标准CMOS工艺，遵循摩尔定律，追求更小线宽、更快速度。该优点决定了SPIC的发展不受物理极限的限制，使其具有很强的生命力和很长的发展周期。归纳起来，BCD工艺主要的发展方向有三个，即高压BCD工艺、高功率BCD工艺和高密度BCD工艺。

2.2 大电流集成功率器件

随着工艺和设计水平的不断提高，越来越多的新型功率器件成为新的研究热点。首当其冲的就是超结（SJ，Superjunction）MOS器件。其核心思想就是在器件的漂移区中引入交替的P/N结构。当器件漏极施加反向击穿电压时，只要P-型区与N-型区的掺杂浓度和尺寸选择合理，P-型区与N-型区的电荷就会相互补偿，并且两者完全耗尽。由于漂移区被耗尽，漂移区的场强几乎恒定，而非有斜率的场强，所以超结MOS器件的耐压大大提高。此时漂移区掺杂浓度不受击穿电压的限制，它的大幅度提高可以大大降低器件的导通电阻。由于导通电阻的降低，可以在相同的导通电阻下使芯片的面积大大减小，从而减小输入栅电容，提高器件的开关速度。因此，超结MOS器件的出现，打破了“硅极限”的限制。然而，由于其制造工艺复杂，且与BCD工艺不兼容，超结MOS器件目前只在分一立器件上实现了产品化，并未在智能功率集成电路中广泛使用。

其他新材料器件如砷化嫁（GaAs），碳化硅（SiC）具有禁带宽度宽、临界击穿电场高、饱和速度快等优点，但与目前厂泛产业化的硅基集成电路工艺不兼容，其也未被广泛应用于智能功率集成电路。

2.3 芯片的可靠性

智能功率集成电路通常工作在高温、高压、大电流等苛刻的工作环境下，使得电路与器件的可靠性问题显得尤为突出。智能功率集成电路主要突出的可靠性问题包括闩锁失效问题，功率器件的热载流子效应以及电路的ESD防护问题等。

3 智能功率集成电路的用

从20年前第一次被运用于音频放大器的电压调制器至今，智能功率集成电路已经被广泛运用到包括电子照明、电机驱.动、电源管理、工业控制以及显示驱动等等广泛的领域中。以智能功率集成电路为标志的第二次电子革命，促使传统产业与信息、产业融通，已经对人类生产和生活产生了深远的影响。

作为智能功率集成电路的一个重要分支，电机驱动芯片始终是一项值得研究的课题。电机驱动芯片是许多产业的核心技术之一，全球消费类驱动市场需要各种各样的电动机及控制它们的功率电路与器件。电机驱动功率小至数瓦，大至百万瓦，涵盖咨询、医疗、家电、军事、工业等众多场合，世界各国耗用在电机驱动芯片方面的电量比例占总发电量的60%-70%。因此，如何降低电机驱动芯片的功耗，提升驱动芯片的性能以最大限度的发挥电机的能力，是电机驱动芯片未来的发展趋势。

4 国内外研究现状

国内各大IC设计公司和高校在电机驱动芯片的研究和开发上处于落后地位。杭州士兰微电子早期推出了单相全波风扇驱动电路SD1561，带有霍尔传感器的无刷直流风扇驱动电路SA276。其他国内设计公司如上海格科微电子，杭州矽力杰、苏州博创等均致力于LCD，LED，PDP等驱动芯片的研发，少有公司在电机驱动芯片上获得成功。国内高校中，浙江大学、东南大学、电子科技大学以及西安电子科技大学都对高压桥式驱动电路、小功率马达驱动电路展开过研究，但芯片性能相比于国外IC公司仍有很大差距。

而在功率器件的可靠性研究方面，世界上各大半导体公司和高校研究人员已经对NLDMOS的热载流子效应进行了广泛的研究。对应不同的工作状态，有不同的退化机制。直流工作状态下，中等栅压应力条件下，退化主要发生在器件表面的沟道积累区和靠近源极的鸟嘴区；高栅压应力条件下，由于Kirk效应的存在，退化主要发生在靠近漏极的侧墙区以及鸟嘴区。当工作在未钳位电感性开关（UIS} Unclamped Inductive Switching）状态的时候，会反复发生雪崩击穿。研究表明，NLDMOS的雪崩击穿退化主要是漏极附近的界面态增加引起的，且退化的程度与流过漏极的电荷量密切相关。雪崩击穿时流过器件的电流越大，引起的退化也越严重。

参考文献

[1]洪慧，韩雁，文进才，陈科明.功率集成电路技术理论与设计[M].杭州：浙江大学出版社，2011.

[2]易扬波.功率MOS集成电路的可靠性研究和应用[D].南京：东南大学，2009.

[3]马飞.先进工艺下集成电路的静电放电防护设计及其可靠性研究[D].杭州：浙江大学，2014.

[4]郑剑锋.基于高压工艺和特定模式下的ESD防护设计与研究[D].杭州：浙江大学，2012.

集成电路反向分析范文第4篇

【关键词】直流；稳压电路；原理分析

稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。常见直流稳压电路主要有四种，分别为：稳压二极管稳压电路、串联晶体管稳压电路、并联晶体管稳压电路和开关型稳压电路。

一、稳压二极管稳压电路

稳压二极管，又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区尽管流过二极管的电流变化很大，而其两端的电压却变化极小，并且这种现象的重复性很好，从而起到稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。

图1为稳压二极管稳压电路，由限流电阻RS和稳压二极管DZ组成。

Us为未稳压的输入直流电压， UO为经过稳压的直流电压， RS为DZ的限流保护电阻， 又起电压调整作用， DZ为稳压二极管， RL为负载电阻。其工作原理是： 此电路主要利用稳压二极管的稳压特性， 即DZ反向导通后其两端的压降基本保持不变。当US增大引起RS上的电流增大， 但UO 即DZ两端的电压保持恒定不变， 这样US的增大量全部降在RS上， 以保持UO不变， 反之亦然。在实际应用中RS的特性和DZ的特性对整个稳压过程起关键作用。

这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在US、RL及UO均为给定的条件下，Rs值的选取应保证在输入电压为最大值USmax时，稳定电流Iz和稳压管允许的功耗不超过规定的最大值；在输入电压为最小值时，又能保证Iz不低于最小的稳定电流。

二、并联晶体管稳压电路

晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关。

图2为并联晶体管稳压电路。其中T是调整管、DZ是基准稳压管，Rs是Dz的限流电阻，RO是负载。这个稳压电路的输出电压约等于稳压管DZ的稳压值（实际上要加上T发射结电压，一般锗管取0.3V，硅管取0.7V）。这是由于电源在工作时，T发射结导通，发射极电压与基极电压连结一致，而基极电压被DZ稳定在一个固定值。这个电路可以看作T将DZ的稳压作用放大了β倍，相当于接入一个稳压值为DZ稳压值，稳压效果为β倍DZ稳压效果的稳压管。

并联稳压电路稳压性能有所提高，线路也不复杂，其优点是：有过载自保护性能，输出断路时调整管不会损坏；在负载变化小时，稳压性能比较好；对瞬时变化的适应性较好。 但并联稳压电路也有比较大的缺点：效率较低，特别是轻负载时，电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上；输出电压调节范畴很小；稳定度不易做得很高。这些固有的缺点很难改进，所以现在普遍利用的都是串联稳压电路。

三、串联晶体管稳压电路

图3为简单的串联晶体管稳压电路。调整管T与负载电阻RO相串联，当由于供电或用电发生变化引起电路输出电压波动时，它都能及时地加以调节，使输出电压保持基本稳定，因此它被称做调整管。稳压管DZ为调整管提供基准电压，使调整管基极电位不变。RS 是DZ的保护电阻，限制通过DZ的电流，起保护稳压管的作用。

电路稳压过程是这佯的：如果输人电压US增大，使输出电压UO增大时，由于Ub=Uw固定不变，调整管基射集间电压Ube =Ub-US将减小，基极电流Ib随之减小，而管压降Uce 随之增大，从而抵消了US 增大的部分，使UO基本稳定。如果负载电流IO增大，使输出电压UO减小时，由于Ub固定，Ube 将增大，Uce 减小，也同样地使UO基本稳定。

从上面分析中可以看到，调整管既象是一个自动的可变电阻：当输出电压增大时，它的“阻值”就增大，分担了大出来的电压；当输出电压减小时，它的“阻值”就减小，补足了小下去的电压。无论是哪种情况，都使电路保持输出一个稳定的电压。这种稳压电路也能输出较大的电流，而且输出电阻低，稳压性能好；电路也易于制作，但其也有输出电压不可调等缺点。

四、开关型稳压电路

基于上述线性稳压电路的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有30%-50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为解决线性型稳压电源功耗较大的缺点，研制了开关型稳压电源。开关稳压器的转换率可达60%～85%以上，而且可以省去工频变压器和巨大的散热器，体积和重量都大为减小，具有体积小，效率高的优点。这种开关型电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。

开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。

开关式稳压电源的基本电路框图如图4所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。

常用的实现开关控制的方法；有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。开关型稳压电路体积小，转换效率高，但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路的迅速发展，开关电源已得到越来越广泛的应用。

参考文献：

[1]张立荣.一种改进太阳能计算器芯片二极管稳压电路设计[J]，电子与封装，2012（10）.

[2]李向东，刘伟. 串联型稳压电路的设计，周口师范高等专科学校学报[J]，2001（09）.

集成电路反向分析范文第5篇

一、遥控器的组成

遥控器是一部独立的机器，它主要由键盘矩阵、编码集成电路和驱动放大电路三大部分组成，其中编码集成电路是一块大规模集成电路，它是遥控器的核心部分，驱动放大电路由分立元件构成（图1）。

遥控器的工作原理是：当人们按下遥控器键盘矩阵上的按键时，编码集成电路将产生遥控指令信号，然后经驱动放大电路进行放大，激励红外发光二极管，使其产生红外光信号向空间发射（图2），从而达到操纵电视机的

目的。

二、遥控器的常见故障

遥控器的常见故障一般有遥控无效、遥控失灵、个别按键失效、遥控距离缩短等故障。具体原因是因元器件使用寿命长，使用条件不符合要求或元器件本身的质量等问题，而造成的元器件老化、漏电、击穿、短路、开路、参数变化、焊点虚焊等现象。

三、遥控器故障的检修方法

遥控器故障的检修方法与一般电子电器产品的维修方法一样，首先要了解电路的工作原理，掌握信号的流程，然后采用直接观察法或者借助仪器仪表测量其电阻、电流、电压和波形，找到故障的部位，并根据电路的工作原理和维修资料提供的数据进行分析判断，最终追踪到故障的具置。

1.直接观察法

直接观察法是指不借助于任何仪器，仅凭检修人员的感觉器官，对遥控器进行故障检查的一种检修方法，如观察导线是否有断开，观察元器件是否相碰、观察元器件是否有烧焦，观察元器件是否有松动和虚焊，观察线路板是否因锈蚀造成电路断裂，观察电池卡簧有无氧化、锈蚀等现象。直接观察法是电子电器维修中常采用的基本方法

之一。

2.电流测量法

电流测量法是通过对遥控器的总电流进行测量，来判断是否存在故障。遥控器有两种工作状态：一种是静态，另一种是动态。静态电流一般较小，大约为1μA～3μA，动态电流稍大一些约为4mA～8mA。

3.电压测量法

电压测量法是通过对集成电路各引脚、驱动放大三极管各极以及红外发光二极管两端的静态电压和动态电压进行测量，测得的结果与维修资料提供的数据进行比较分析，判断故障的大致部位。电压测量法也是电子电器维修中常采用的基本方法之一。

4.电阻测量法

电阻测量法是在不通电的情况下，利用万用表的电阻档来测量元器件的质量、线路的通断，测量集成电路各引脚对地的正、反向电阻，以及驱动放大三极管、红外发光二极管、电阻、电容等电子元器件在路状态下的对地电阻，并与正常值进行比较分析，从而判断故障的大致部位。

5.波形检查法

波形检查法是运用示波器来检查遥控器振荡电路的波形和输出端的脉冲波形，通过波形检查法对信号进行监视，沿着电路对信号按迹寻踪，可以很快查到故障部位。观察波形是最直观最有效的方法之一。

四、遥控器常见故障的分析

1.遥控失效

遥控失效是指电视机在正常工作的情况下，使用遥控器操作任何按键，均无遥控效果。

故障分析：遥控失效最常见的原因是电池电压太低、电池弹簧生锈、电池和弹簧接触不良、振荡电路故障、驱动放大电路故障。

检修方法：首先用直接观察法，没有发现明显的问题，然后用万用表测量电源电压值为3V（属于正常值），测得静态电流值为0.18mA，高于正常值；测得动态电流值为0.185mA，动态电流与静态电流近似相等，说明电路没有进入正常的工作状态。初步怀疑故障出在振荡电路（见图3），再用示波器观察振荡电路，发现没有振荡波形，接下来是围绕振荡电路进行检查。

用万用表R×10k测量振荡电路各元器件，拆下陶瓷谐振器，测得电阻无穷大，此值仅能证明其内部不存在漏电现象，但不能证明它性能良好，换上一个新的陶瓷谐振器，遥控器发射正常。

2.遥控失灵

遥控失灵是指电视机在正常工作的情况下，在操作遥控器上的按键时，有时能正常工作，有时却毫无效果，遥控作用不灵敏。

故障分析：遥控失灵多因电池接触不良，电池弹簧锈蚀、元器件某个部位虚焊造成接触不良、元器件漏电等现象造成。

检修方法：首先用直接观察法，观察各元器件有无虚焊现象，电池弹簧是否有生锈，以及电池是否接触良好，然后用万用表测量电源电压，其值为3V属于正常值，测得静态电流值为0.15mA 高于正常值，测得动态电流其值4.3 mA也属于正常值。再用示波器观察振荡电路，发现有振荡信号但不稳定。

估计故障仍在振荡电路，用万用表测量振荡电路各元器件，发现电容器的绝缘电阻仅20kΩ,严重漏电,换上一个新的电容器,故障排除。

3.个别按键失效

个别按键失效是指某个按键或几个按键操作无效，其他按键遥控功能正常。本例中是人们使用频率较高的“节目+”“定时”两个按键失效。

故障分析：个别按键失效说明供电电路、振荡电路、放大电路均正常。遇到个别按键失效的现象一般先查看电路原理图，分析失效的按键是否出自编码集成电路的同一引脚，如果是，故障可能出在公共通道上的印制电路板的铜箔断裂，或者集成电路引脚虚焊、集成电路内部损坏，也可能是按键触点不干净或导电橡胶老化等原因造成。

检修方法：经查看电路图，本例失效的两个按键不是来自编码集成电路的同一引脚。然后用直观法观察，发现失效的按键所对应的键盘上粘有少量的碳粉，继续观察发现导电橡胶的触点已经磨损。可以判断故障为触点磨损和污物所致，选用清洁软布蘸无水酒精清洗，再剪下一小块锡箔纸用胶水粘在按键上，待干燥后按键恢复正常。

4.遥控距离缩短

遥控距离缩短是指遥控器按键功能正常，但遥控距离较以前缩短，要靠近电视机才能起到控制作用。

故障分析：由于该故障是遥控距离缩短，说明集成电路能够发出正常指令，振荡电路也能正常工作，遥控信号已通过三极管放大，并激励红外发光二极管发光，但辐射的强度可能不够，红外发光二极管老化、驱动放大三极管性能衰退都能导致遥控器的控制距离缩短，此外，电源电压下降也是导致遥控距离缩短的原因。

检修方法：首先检查遥控器的供电情况，测得电源电压值为3V属于正常，故障点可能在驱动放大电路和红外发射电路。先将三极管拆下，用万用表“hFE”档测其电流放大系数，仅为52，换上一只电流放大系数为150的新三极管，故障排除。

五、结束语