1.3 模擬集成電路的應(yīng)用

無論是模擬集成電路還是數(shù)字集成電路，使用方法都必須正確，否則易造成集成電路受損或性能下降，正確使用模擬集成電路需要了解以下8個方面。

1.3.1 了解模擬集成電路使用條件

在使用集成電路之前，必須對所使用的集成電路的基本功能特點、主要參數(shù)、各引腳功能及典型應(yīng)用電路作全面的了解，由此可以消除使用中的盲目性，為正確使用打下良好的基礎(chǔ)。

對于某些集成度較高、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的集成電路，在初次使用時要重點了解其各引腳功能和主要參數(shù)，這樣往往會事半功倍。在使用以后再去深究集成電路的內(nèi)電路和工作原理，也就比較容易了。

1.3.2 使用模擬集成電路的極限

集成電路生產(chǎn)廠家通常在產(chǎn)品說明書上給出集成電路的各項極限參數(shù)，在使用集成電路時切勿超過這些極限參數(shù)，即使只有某一項超過了其極限參數(shù)，也有可能導(dǎo)致集成電路性能變劣甚至損壞，從而使集成電路的使用壽命縮短或早期損壞。各種集成電路的極限參數(shù)主要有電源電壓VCC、最大功率損耗PD、最大電流ICC、工作溫度Ta、存儲溫度TS和有關(guān)引腳的輸出電壓和電流等。

集成電路在一般使用條件下，主要應(yīng)抓住“極限電源電壓VCC”這一參數(shù)，因為大部分的集成電路都工作在室溫環(huán)境下，只要加在集成電路上的電源電壓正常，驅(qū)動的負載未過載，不自激，就可使功率損耗被限制在極限使用范圍內(nèi)，這樣，溫度也就不會超過規(guī)定的極限了。但對于要加散熱器的功率集成電路，則必須要裝上要求尺寸的散熱器片。

由于一般特性參數(shù)通常是指環(huán)境溫度為25℃時的數(shù)據(jù)，但在實際應(yīng)用時，集成電路的工作環(huán)境溫度有可能會超過25℃，加之電源電壓的瞬間波動、浪涌等因素的影響，故為了安全起見，通常加在集成電路上的電壓要留有一定的余量，以防因環(huán)境溫度或電壓的突變而損壞。不過，所加的電源電壓也不能低于集成電路所要求的最低工作電壓，否則會造成集成電路工作異?；虿还ぷ?。通常應(yīng)根據(jù)集成電路生產(chǎn)廠家說明書上推薦的典型參數(shù)來使用集成電路。

1.3.3 模擬集成電路的檢測與調(diào)試

有些集成電路的超限損壞發(fā)生在測試或調(diào)試電路的過程中，對此必須引起足夠的重視。

1. 模擬集成電路的檢測

檢測集成電路時，表筆或探頭不能滑動。因為集成電路引腳之間的間距通常都較小，當表筆滑動時，就有可能導(dǎo)致集成電路相鄰引腳發(fā)生短路現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致集成電路損壞。

因此，正確的測量方法是：在與待測腳相連的線路端點上檢測，也可以將表筆磨尖后再進行檢測。

在用外殼接地的儀器測量集成電路時，必須注意有些電器中沒使用電源變壓器，而采用電容器降壓的方式為電氣設(shè)備供電。這類設(shè)備的機內(nèi)地線很可能與市電相線相通，此時測量不但可能會將市電短路，而且可能會導(dǎo)致集成電路和相關(guān)設(shè)備損壞。故對這類設(shè)備集成電路進行檢測時，最好設(shè)置1:1隔離變壓器。

2. 模擬集成電路的調(diào)試

在對集成電路電子設(shè)備進行調(diào)試時，如集成電路上加有幾種直流工作電壓，不要隨意斷開其中一部分來進行試驗，以防過高的電壓導(dǎo)致集成電路損壞。

不要在通電的狀態(tài)下插拔集成電路，以防產(chǎn)生瞬間電壓造成集成電路的損壞。

1.3.4 模擬集成電路引腳排序與空腳處理

模擬集成電路引腳排序都有一定的規(guī)律，掌握這些規(guī)律就可以順利地找出所使用集成電路的各引腳位置。

1. 模擬集成電路引腳排序

由于集成電路種類眾多，封裝形式繁雜，即使同類封裝的集成電路引腳順序也不相同。

因此，在使用集成電路之前，應(yīng)仔細識別引腳的排序（識別方法在上面已經(jīng)介紹過），以防止接錯或反向插入插座時導(dǎo)致電路不能正常工作甚至導(dǎo)致集成電路損壞。對于某些引腳較多、封裝外形特殊的或單列直插式集成電路更應(yīng)仔細辨認引腳的排列方式。

對于國產(chǎn)集成電路，引腳排列順序一般易于識別，但對進口集成電路引腳的識別就比較復(fù)雜。其中最為典型的是一些同功能、同型號、同電特性、同引腳和同封裝形式的器件，它的引腳排序卻截然不同。通俗地說，這類集成電路有“正手”和“反手”之分。前者的引腳排序與一般集成電路相同，后者則完全相反。因此在選購和使用時，要防止搞錯，否則會導(dǎo)致電路不工作或燒壞集成電路。

對于大多數(shù)這類集成電路的識別，可以看其型號后有無一個后綴字母R來識別。有R （例如HA1339AR）是反手集成電路，無R（例如HA1339A）則為正手集成電路。有些具有正、反手之分的集成電路在型號上并無區(qū)別，但一般在起始引腳附近都有色點、凹坑或短直線等標記。緊靠標記的腳為第①腳，依次為②，③，④，…腳，如圖1-9所示。

此外，在有關(guān)書刊資料中，國產(chǎn)集成電路器件一般用頂部正面外形圖（俯視圖）來表示。圖外集成電路除有俯視圖外，也有用仰視圖表示的，故應(yīng)特別注意，二者不可相混，如圖1-10所示。

若采用集成電路插座安裝，要注意別插反了。這對無定位標志或定位銷的插座，以及單列直插集成電路來說是極易搞錯的，切不可疏忽大意。

2. 模擬集成電路空腳的處理

在集成電路中，有個別引腳空著不用，通常稱其為空腳。空腳通常分為以下兩種情況。

一種是引腳與內(nèi)電路沒有任何聯(lián)系，確實是一個空腳。

另一種空腳屬于備用腳或測試腳之類。它們與集成電路內(nèi)部電路之間是有聯(lián)系的，在集成電路的應(yīng)用電路圖上通常不標注，與第一種空腳沒有區(qū)別。

由此可見，對于前者來說，將其接地或不接地一般均可以，對電路無任何影響。但對于后者，則不允許隨便接地，否則有可能將集成電路損壞。例如：

音頻功率放大集成電路LA4422，一般的應(yīng)用電路中，其③、⑥、⑨腳為空腳，但其內(nèi)電路結(jié)構(gòu)方框圖中的③、⑨腳確是空腳，而⑥腳則是反饋的備用腳，若將其接地，集成電路就不能正常工作，甚至會損壞。

由此可見，在使用集成電路遇到空腳時，通常將其空著，不要隨便接地或與其他線路相連，必須查閱集成電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)方框圖，根據(jù)實際情況確定連接方式。

1.3.5 集成電路地線的安排

對于視頻、音頻集成電路的地線安排十分關(guān)鍵，不合理的地線排列往往會造成電路發(fā)生自激，導(dǎo)致各種難以排除的干擾或信號失真等現(xiàn)象。

1. 大小信號電路獨立地線及其處理

為了減弱寄生耦合，防止產(chǎn)生自激和干擾，不少電視、音響集成電路都將大、小信號或易于形成干擾的電路地線單獨設(shè)置引出腳。例如TA7240AP的前置級地線由④腳引出，功率放大級地線則從⑦腳引出；單片錄音機電路LA4160（國產(chǎn)對應(yīng)集成電路為D4160、XG4160等）的前置級地線為?腳，功率放大級地線則是散熱片。

對于上述這類集成電路，在進行印制電路板布線或維修連接時都應(yīng)將兩者的接地回路分開，不要形成共地線，尤其不應(yīng)讓功率放大級的地電流通過前置級的地線，否則極易產(chǎn)生干擾。圖1-11（a）與（b）所示分別是TA7240AP地線設(shè)置不合理和合理的兩個示例，供對照參考。

2. 無獨立地線的處理

有些引腳較少的集成電路沒有前置級和功率放大級等各自獨立的地線腳，如5腳功率放大集成電路TDA2002、TDA2003、TDA2008等均只有③腳為接地引腳。

對于這類集成電路，地線設(shè)置的原則是與上述相同的，可按圖1-12所示將輸入與輸出的地線回路分開設(shè)置即可。

1.3.6 模擬集成電路的安裝和焊接

安裝或焊接不當也會影響集成電路的正常工作，甚至會損壞集成電路。故不能忽略集成電路使用過程中的這一必經(jīng)環(huán)節(jié)。

1. 正確安裝

對于使用散熱器的集成電路，安裝時必須消除集成電路的散熱片與散熱器之間的污物，使其接觸良好，若能在兩者之間涂一層導(dǎo)熱硅脂，則會進一步減小熱阻，會使散熱效果更好一些。

集成電路的引腳不能刮、磨，否則表面金屬層磨損以后難以焊接，若引腳上有污物，可用橡皮擦除，最好使用集成電路插座，以便使用或更換。

2. 正確焊接

焊接各類集成電路時，最好選用20W的電烙鐵，烙鐵頭應(yīng)銼尖，烙鐵外殼應(yīng)接地，最好選用無腐蝕性的松香酒精溶液作為助焊劑。

焊接集成電路時，先應(yīng)焊其接地線引腳，再焊其他引腳，最好先將其他元件焊好后再焊接集成電路。焊接集成電路的時間應(yīng)盡可能短，應(yīng)控制在2～3s之間，以防集成電路溫升過高而損壞。

1.3.7 模擬集成電路散熱板的處理

對功率放大類集成電路需要注意以下4點。

① 在未裝散熱板放大類前，不能隨意通電。

② 在未確定功率放大類集成電路的散熱片應(yīng)該接地前，不要將地線焊到散熱片上。

③ 散熱片的安裝要平，緊固轉(zhuǎn)矩一般約在4～6kg·cm，散熱板面積要足夠大。

④ 散熱片與集成電路之間不要夾進灰塵、碎屑等東西，中間最好使用硅脂，用以降低熱阻。散熱板安裝好后，需要接地的散熱板用引線焊到印制電路板的接地端上。

1.3.8 模擬集成電路的其他問題

模擬集成電路在應(yīng)用時，除了以上介紹的各種主要事項外，還應(yīng)考慮以下4個方面。

1. 設(shè)置集成電路及引線應(yīng)遠離脈沖源

集成電路及引線應(yīng)遠離脈沖高壓源高頻等裝置。連接集成電路的引線及相關(guān)導(dǎo)線要盡量短，在不可避免的長線上要加入過壓保護電路。

2. 防止感應(yīng)電動勢擊穿集成電路

電路中帶繼電器等感性負載時，在集成電路相關(guān)引腳上要接入保護二極管以防止過壓擊穿。

3. 集成電路不允許大電流沖擊

大電流沖擊最容易導(dǎo)致集成電路損壞，所以，正常使用和測試用電源時應(yīng)附加電流限制電路。

4. 要防止集成電路超溫

一般集成電路所受的最高溫度是260℃、10s或350℃、2s。這是指每塊集成電路全部引腳同時浸入離封裝基底平面的距離大于1～1.5mm所允許的最長時間，所以波峰焊和浸焊溫度一般控制在240～260℃之間，時間約7s。