集成電路使用讓多功能校驗儀精度更高

集成電路使用讓多功能校驗儀精度更高

集成電路

集成電路是把晶體二極管、晶體三極管，電阻器、電容器等元器件，或者一個單元電路、功能電路制作在一塊硅單量片上，經(jīng)封裝后構成不可分割的完整的電子器件，它有重最經(jīng)、耗電省、可掌性高、壽命長等優(yōu)點。

集成電路種類很多、用途非常廣泛，而目隨著科技的不斷發(fā)辰，新型號的集成電路在不斷地涌現(xiàn)，本精根據(jù)初學者實際情況，僅介紹3種最常用的集成電路，其中，音源集成電路是制作各種音晌器、告知器、報警器、玩具等常用的核心器件；555時甚集成電路是制作各種控制電路、檢測電路的核心器件，三端集成穩(wěn)壓器是各種電源變換電路中最常用的穩(wěn)壓器件。

軟封裝的音源集成電路

音源集成電路是音樂、模擬聲和語音集成電路的統(tǒng)稱，它是電子愛好者使用最普遍的集成電路。音源集成電路能夠產(chǎn)生各種各樣的聲響信號，是制作各種會唱歌、會發(fā)出模擬聲、會說話電子小裝置首選的音源器件。

常見音源集成電路均采用軟封裝形式，通過一定的功率放大器和電聲器件，它們有的能模仿發(fā)出各種樂曲音響，有的能發(fā)出動物叫聲，有的能發(fā)出車輛鳴聲和自然界各種聲響，有的能發(fā)出人類語言等，其共同特點是體積小巧、價格低廉和使用方便。

種類和特點

常見音源集成電路的外形實物如圖所示。按其所儲存音源內(nèi)容的不同，可劃分為音樂集成電路、模擬聲集成電路和語音集成電路3大類。

圖音源集成電路的實物外形圖

音樂集成電路

音樂集成電路有較多種類，包括單曲音樂集成電路、多曲音樂集成電路、帶功放音樂集成電路、光控音樂集成電路、聲控音樂集成電路和閃光音樂集成電路等。除了采用軟封裝方式——將硅芯片用黑膏直接封裝在一塊被稱作基板的小印制電路板上，個別音樂集成電路還采用了塑料雙列直插式和單列直插式硬封裝，但在實際應用中不常遇到。還有個別的音樂集成電路，采用了外形如同塑封三極管的所謂“音樂三極管封裝”形式。

盡管音樂集成電路型號眾多，封裝形式各不相同，但其內(nèi)部電路結構原理卻大同小異。典型的音樂集成電路內(nèi)部構成方框圖如圖所示，它由時鐘振蕩器、只讀存儲器(rom)、節(jié)拍發(fā)生器、音階發(fā)生器、音色發(fā)生器、控制器、調(diào)制器和電壓放大器等電路組成。只讀存儲器中固化有代表音樂樂曲的音調(diào)、節(jié)拍等信息。節(jié)拍發(fā)生器、音階發(fā)生器和音色發(fā)生器分別產(chǎn)生樂曲的節(jié)拍、基音信號和包絡信號，它們在控制電路控制下工作，并由調(diào)制器合成樂曲信號，經(jīng)電壓放大器放大后輸出音樂電信號。

圖音樂集成電路內(nèi)部構成方框圖

單曲音樂集成電路內(nèi)儲一首音樂樂曲，每觸發(fā)一次便播放一遍。觸發(fā)方式一般直接取用電源正端vo的高電平(或電源負端vss的低電平)信號進行觸發(fā)，參見圖12-2。多曲單觸發(fā)音樂集成電路內(nèi)儲多首音樂樂曲，觸發(fā)一次播放第一首，再觸發(fā)一次則播放第二首，依此類推，循環(huán)播放。帶功放音樂集成電路內(nèi)部含有功率放大器，可直接驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。

光控音樂集成電路受光信號控制，外接光敏元件即可由光信號觸發(fā)播放。聲控音樂集成電路由特定頻率的聲音信號觸發(fā)播放，一般使用時外接壓電陶瓷片或駐極體話筒。閃光音樂集成電路在被觸發(fā)播放聲音的同時，還可驅(qū)動發(fā)光二極管按一定規(guī)律閃爍發(fā)光。

音樂集成電路的可貴之處是工作電壓低(直流1.5～5v),耗電極省(不發(fā)聲時工作電流只有1μa左右),實際使用時，一般只要外接一只振蕩電阻器(有的還需要一只電容器，有的則不需要外接電阻器和電容器),并接上合適的電源、觸發(fā)開關、功率放大晶體三極管和揚聲器等，即可播放出內(nèi)儲的樂曲聲來。讀者在熟悉了它的觸發(fā)方式后，可以自己改進和創(chuàng)新，利用光控、磁控、溫控、觸摸等不同方式觸發(fā)音樂集成電路，制成各種用途的電子小作品，真是妙趣橫生，引人入勝。

模擬聲集成電路

模擬聲集成電路的集成度一般要比普通音樂集成電路高些，其內(nèi)部由控制邏輯電路、時鐘振蕩器、地址計數(shù)器、模擬聲只讀存儲器(rom)、數(shù)字化量/模擬量轉(zhuǎn)換器(d/a)、音頻輸出電路等幾部分構成。也有些模擬聲集成電路的集成度較低，其內(nèi)部采用和音樂集成電路同樣方式的音階發(fā)生器來產(chǎn)生模擬聲信號。

模擬聲集成電路按其輸出功能有單純音響型和閃光型兩種，前者只能發(fā)出各種模擬聲響，如各種動物叫聲、槍聲、炸彈聲、交通工具響聲及各種自然界聲音；后者則能在發(fā)出模擬聲響的同時，還能驅(qū)動一個及數(shù)個發(fā)光二極管以某一固定頻率閃爍或隨聲響同步閃光。模擬聲集成電路除了大部分采用黑膏軟封裝形式外，尚有個別品種采用了塑料硬封裝。模擬聲集成電路可廣泛用于各種兒童玩具、工藝品及報警裝置等成品中。

語音集成電路

語音集成電路是音源集成電路的主要品種，其集成度較高，內(nèi)電路由控制邏輯電路、時鐘振蕩器、地址計數(shù)器、語音信號只讀存儲器(rom)、數(shù)字化量/模擬量轉(zhuǎn)換器(d/a)、音頻輸出電路等幾部分組成。由于其輸出的語音信號是由d/a轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的模擬信號，不像音樂集成電路和部分模擬聲集成電路那樣輸出的是數(shù)字信號，所以前者輸出的電信號經(jīng)一只普通晶體三極管放大后，就能推動揚聲器發(fā)出響亮的聲音，而語音集成電路輸出的電信號往往達不到這樣的效果，在采用一只晶體三極管放大語音電信號時，普遍現(xiàn)象是音量較小。如要足夠音量輸出，一般都需要另加功放電路。針對這一不足，目前有些廠家生產(chǎn)的語音集成電路，已在內(nèi)部集成了低電壓的功放電路，使用時只要直接外接上普通的揚聲器，就可以發(fā)出響亮的語音來。

國內(nèi)市場上流行的語音集成電路，一般多采用mss系列標準語音芯片壓制而成，封裝形式幾乎全是片狀黑膏軟封裝。只要接上少量外圍元件就能產(chǎn)生人類語言聲(中文或英文等)。語音集成電路使越來越多的電子產(chǎn)品不再保持“沉默”,成為能夠“說話”的具有“人情味”的智能裝置。正因為如此，語音集成電路(包括更高級的語音錄放集成電路、語音識別集成電路)已經(jīng)成為集成電路家族中的一個重大分支，目前已廣泛用于玩具、工藝品、保安、儀器儀表及自動化等各個領域