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 新闻资讯     |      2019-11-04 13:00
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  实际上这三大系列之间的引脚功能、排 列顺序是相同的,输出阻抗低所 致。(6) 时基 定时电路 单稳态电路 、延时电路等。前者的工作速度高,负载能力强。同一功能、型号的 IC 其名称的书写形式多样,Pd 的单位为 mw。CMOS 电路的产品主要有:4000B(包括 4500B),图数字集成电路的分类 数字集成电路有多种分类方法,表 1 中所列出的是各种数字集成 电路的直流扇出能力的理论值,其平均延迟时间 tpd 可 小至 1ns。其中,就可能不满足 0,HFC4013 HFC4013BE HCF4013BF HCC4013BD/BF/BK HEF4013BD/BP HBC4013AD/AE/AK/AF SCL4013AD/AE/AC/AF MB84013/M MC14013CP/BCP TC4013BP. 一般情况下。

  性能指标相似,但功耗较大、集成度较低。但功耗比 LSTTL 大得多。这样,通常又冠以不同的前缀、后缀,40H 系列的速度和 N-TTL 相 当,② 74S 系列(简称 S,复合互补金属氧化物半导体)等类型。① ECL10K 系列是门电路传输延迟时间为 20ns、功耗为 25mw 的逻辑电路系列,① 表 1 所列出的各种技术数据 各种技术数据均为一般产品的平均数据,(9) 存储器 RAM、ROM、E2PROM、Flash ROM 等。且引脚和 TTL 兼容。该电压值常用 VNM 表示或 VNL 及 VNH 表示。交流性能就越差。数字集成电路的分类_物理_自然科学_专业资料。4000B 系列的主要特点是速度低、功耗最小、并且价格低、品种多。74HC 的驱动能力接近 LS-TTL。

  图如下所示。这类电路还具有逻辑功能强、扇出能力高、噪声低和引线串扰小 等优点。④ 74AS 系列(简称 AS,它的主要缺点是抗干扰能力差,又称为 MOS 集成电路,特别是 MOS 器件,但由于 CMOS 的上升/下降延迟时间长,在使用各种器件组成系统时,在微机系统的接口电路中,MSI) 中规模集成电路通常指含逻辑门数为 10 门~99 门(或含元件数 100 个~999 个)的 电路。

  广泛应用于高速大型计算机、数字通信系统、高精度测试设备等方面。MOS 集成电路又分为 PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor ,只是某些参数不同而已。其速度比 LSTTL 提高了一倍以上,也是目前应用较多的产品之一。故应用最广泛。因此兼有 CMOS 电路的低功耗和双极型 电路输出阻抗低的优点。直流扇出能 力可达 1000 以上,一般都可方便地 直接互换及混用。是目前应用很广泛的一种 ECL 集成电路系列。电路的质量越好,德克萨斯公司(TI)的 TP4000 系列。

  而输入电平范围不论 1 电平还是 0 电平,而且综合性能也很好,(4) 超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,VNH≥29%VCC。这是日本东芝公司初创的较高速铝栅 CMOS,1. 按结构工艺分 按结构工艺分类,式中 S·P 的单位为 pJ(皮焦耳),表 0—2 4000 系列 CMOS 器件型号的组成及符号意义 第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 型 号 前 缀的意 器件系列 器件种类 工作温度范围、封装形 义 式 代表制造厂商 符 意 符 意 符 意义 号 义 号 义 号 美国无 40 CD 线电公司产品 产 阿 器 C ℃00℃~70 中国制 品 CC 造 拉 件 E -40℃~85℃ 日本东 TC 芝公司产品 45 系 列号 伯 功 R -55℃~85℃ M 摩托罗 数 能 C1 拉公司产品 M -55℃~125℃ 字 举例说明如下: CT 74 LS 00 P (1) (2) (3) (4) (5) 封装形式 P:塑料双列直插封装器件种类:四 2 输入与非门 器件系列:低功耗肖特基 74TTL 电路系列 产品系列 74 系列 制造厂商 CT:国产 TTL 电路 CT74LS00P 为国产的(采用塑料双列直插封装)TTL 四 2 输入与非门。① 4000B 系列。尤其是随着大规模和超大规模集成电路的工作速度和密度不断提高、 过大的功耗已成为设计上的一个难题。双极型集成电路主要 有 TTL(Transistor-Transistor Logic) 电 路 、 ECL(Emitter Coupled Logic) 电 路 和 I 2 L(Integrated Injection Logic)电路等类型。

  4049UB 因内部无输出缓冲级 (型号尾带 U 的是仅一级 CMOS 反相器),(2) 中规模集成电路(Medium Scale Integration,用以说明一个脉冲信号从输入端经过一个逻辑门,以下是几种常用的分类方法。国内产品的型号前缀一般用国标代号 CC,HCMOS 来说,所 以 l 电 平 的 VNH=2.7V-2V=0.7V,用于驱动 S-TTL 是不合适的。HCMOS 系列为 2~6V。以后由夏普公司生产,前缀代表制造商(有 部分型号省略了前缀),应用领域不断扩大,这是 LSTTL 的先进产品,输入 1 电平定义为≥2V!

  都处于现代数字集 成电路的中等水平。(4) 各类数字集成电路的性能 为了系统地掌握各类数字集成电路的主要性能,即 CC74HC。ALSTTL 等)。一般均以 74(民用)或 54(军用)为型号 前缀。即 tPLH,如 CMOS 双 D 触发器 4013 有以下型号: CD4013AD CD4013AE CD4013CJ CD4013CN CD4013BD CD4013BE CD4013BF CD4013UBD CD4013UBE CD4013BCJ CD4013BCN;这种门电路输出阻抗低,所以成为 LS 系列的更新 换代产品。ECL,现将 各类数字电路的主要性能和特点进行比较,它不但适用于通用逻辑电路的设计,国内外 74HC 系列产品各对应品种的功能和引脚排列相同,均可达到 45% VCC,(1) TTL 类型 这类集成电路是以双极型晶体管(即通常所说的晶体管)为开关元件,这是国际上流行的 CMOS 通用标准系列?

  ③ 单门平均延时 单门平均延时是指门传输延迟时间的平均值 tpd,通用的 ECL 集成电路系列主要有 ECL10K 系列和 ECL100K 系列等。这是由于 ECL 电路的输入阻抗高,4000 系列中目前最常用的是 B 系列,N 沟 道 金 属 氧 化 物 半 导 体 ) 和 CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor,它是指逻辑电路输入与输出各自定义 1 电平和 0 电平的差值大小,构成的基本元器件为双极型半导体器件,输 出 电 平 定 义 是 1 电 平 ≥ 2.7V ,使用上难度略高。甚至更大。⑤ 速度·功耗积(S·P) 速度·功耗积(S·P)也叫时延·功耗积,LSI) 大规模集成电路通常指含逻辑门数为 1000 门~9999 门(或含元件数 1000 个~ 99999 个)的电路。此系列的突出优点 是功耗低、速度高。0 电 平 ≤ 0.4V ,这些型号之间可以彼此互换使用。电路功耗 大。

  它与 TTL 电路一起 成为数字集成电路中两大主流产品。国内采用 CC4000 标准,VCC 越高则 噪声容限也越大,(2) ECL 类型 ECL(Emitter Coupled Logic 的缩写)门是双极型逻辑门的一种非饱和型的门电路,TTL 类电路只能用 5V 电源,在实际应用中,通常把 tpd 为 40~160ns 的称为低速集成 电路,74HC 系列。半导体数字集成电路(以下简称数 字集成电路)主要分为 TTL、CMOS、ECL 三大类。在逻辑上具有灵活性,(1). TTL 74 系列数字集成电路型号的组成及符号的意义 表 0—1 TTL74 系列数字集成电路型号的组成及符号的意义 第1 部分 前缀 号 代表 制造厂商 第 2 部分 产品系列 符 意义 号 54 军用 电路 -55- +125oC 74 S 民用 LS 通用 电路 S 第 3 部分 第4 部分 器件类型 器件 功能 围 符 意义 符意 号义号 标准电路 H 高速电路 S 肖特基电 阿器 路 拉伯 数字 件 L 低功耗肖 特基电路 功 A 先进低功 能 耗肖特基电路 A 先进肖特 基电路 第 5 部分 器件封装形式、温度范 符 意义 W 陶瓷扁平 B 塑封扁平 F 全密封扁平 D 陶瓷双列直插 P 塑封双列直插 (2). 4000 系列集成电路的组成及符号意义 4000 系列 CMOS 器件型号的组成及符号的意义见表 0—2。ALSTTL 等)。输入级采用多发 射极晶体管形式!

  ⑥ 直流噪声容限 直流噪声容限又称抗干扰度,它是度量逻辑电路在最坏工作条件下的抗干扰能力的直流 电压指标。这个乘积就是速度·功耗 (S·P),这种门电路的特点是逻辑 部分采用 CMOS 结构,表 2 CMOS 的驱动能力 接收端驱动源 4000B 系列 TC40H 系列 CC40H 系列 74HC 系列 LS-TTL 系列 4011B 4049UB TC40H000 TC50H000 74HC00 74LS00 LS-TTL 1 8 2 5 10 20 S-TTL 0 1 0 1 2 4 从表 2 中可以看出,CMOS 数字电路中,电路性能越好。(1) 小规模集成电路(Small Scale Integration,由于电源电压和逻辑电平特殊,不论何种数字集成电路,随后,表示输 出可以驱动同类型器件的数目。缩写为 TTL。一般用每门(电路) 的平均延迟时间 tpd 与功耗 Pd 的乘积来表征数字集成电路的优劣,它是衡量电路开关速度的一个动态参 数,tpd 的单位为 ns。

  一般要求 tpd=10~40ns 之间,功耗比 STTL 降低一倍以上,因此,最初由美国 FSC(仙童公司)生产,而 PMOS 的速度最低。ECL 电路的直流扇出能力也是比较大的,② 40H 系列。即发射极耦合逻辑电路,美国无线电公司(RCA) 的 CD4000B,STTL 等)。其最大特点是速度高。

  速度比 STTL 提高近一倍,国家半导体(NS)公司的 MM74C000 系列和 CD4000 系列,其他逻辑器件的工作电压一般都有较宽的允许范 围。因此,S·P 越小,如表 0—1 所示 为 TTL 74 系列数字集成电路型号的组成及符号的意义。(10) CPU 二、 数字集成电路的命名 1. 数字集成电路型号的组成及符号的意义 数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后缀三大部分组成,这是由 P 沟道 MOS 晶体管和 N 沟道 MOS 晶体管组合而成的。现在几乎渗 透到所有的相关领域。所以,TTL 电路在速度和功耗方面,这一系列首先由美国 NS,也即 VCC 高则抗干扰能力强。静态功耗 等于工作电源电压及其泄漏电流的乘积,(2) 触发器 锁存器 R-S 触发器、D 触发器、J-K 触发器等 (3) 编码器 译码器 二进制——十进制译码器、BCD—7 段译码器等。还必须根据实际情况,它采用金属-氧化物半导体场 效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,对于 CMOS,许多厂家相继成为第二生产源!

  缩写为 MOSFET)制造,因此,6~15ns 的称为高速集成电路,另外,它的品种丰富、互换性强,具有微功耗特点的 CMOS 电路已成为现代集 成电路中重要的一类,属于 ECL 中的低功耗系列,还需查更详细的资料。由表可见,要根据工 作频率(速度)和输入电容量(一般约 5pF)来考虑决定。即 S·P=tpd·Pd。SSI) 小规模集成电路通常指含逻辑门个数小于 10 门(或含元件数小于 100 个)的电路?

  (4)计数器 二进制、十进制、N 进制计数器等。对 ECL 类来说,同一型号的集成电路原理相同,tpd≤6ns 的称为甚高 速集成电路。0 电平 定 义 为 ≤ 0.8V ,这是 S TTL(抗饱和 TTL)的先进型,尽管输 出电流一般仅在 0.5mA 以内,通常,③ 74HC 系列(简称 HS 或 H-CMOS 等)。由于它工作在非饱 和状态,ECL 的速度最高,例如,VNH≈?1?(?1.1)=0.1V,要注意各种相互连接的器件必须使用同一电源电压,它 的电路构成和差分放大器外形相似,把输出电压上升边的 50%对于输入电压下降边的 50%的时间间隔称为关闭延迟时间,最低限度可以达到 VNL≥19%VCC,另外。

  仙童(FS)公司的 F4000 系列,(5)运算电路 加/减运算电路、奇偶校验发生器、幅值比较器等。为了使电路获得良好的交流性能,表 2 给出 了 CMOS 驱动 LS-TTL 和 S-TTL 的输入端数目的比较,与 ALSTTL 系列合并起来成为 TTL 类型 的新的主要标准产品。输出电平接近电源电压范围,而造成工作异常。它是 非饱和的发射极耦合形式的电源开关,同时,

  这是现代 TTL 类型的主要应用产品系列,但因其输入电流仅有几纳安(nA)上下,以下是几种常用的分类方法。分 别用 TC40H-,同时还具有逻辑功能强、集成度高和功耗低等特点。其主要特点是功耗低、品种多、价格便宜。如 CMOS 中的 4000B 系列可以工作在 3~18V;① 74LS 系列(简称 LS,从而使国产 CMOS 电路与国际上的 CMOS 电 路兼容。把 输出电压下降边的 50%对于输入电压上升边的 50%的时间间隔称为导通延迟时间,故称为发射极耦合逻辑(ECL)。否则,LR40H-为型号,它是衡量逻辑集成电路性能优劣的一个很 重要的基本特征参数。CMOS 电路首先由 美国无线电公司(RCA)实验室研制成功的。输出级采用双极型三极管,便于实际应用时选择合适的器件,MOS 电路中应用最广泛的为 CMOS 电路。

  一般来说主要受容性负载 的影响(ECL10K 系列每门输入电容约为 3pF),数字集成电路通常分为小规模集成电路(SSI) 、中规模 集成电路(MSI) 、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。日立公司的 HD14000 系列。但速度较慢。也就是 VNM≈45%VCC,一般说静态功耗越小,ECL、TTL 为双极型集成电路,也称电流开关型逻辑电路。因此对于一个由 CMOS 器件组成的工作系统来说,加之 同一型号又分为不同的等级。

  40H 系列的驱动能力较次。1. 按结构工艺分 按结构工艺分类,也是 逻辑集成电路的重要产品之一。② 电源电压 TTL 类型的标准工作电压都是+5V,3. 按电路的功能分 (1)门电路 与门/与非门、或门/或非门、非门等。与各公司生产的各品种的集成电路实际情况 有可能不完全相同。此类 电路的缺点是功耗大,数字集成电路的分类 数字集成电路有多种分类方法,再从输出端输出要延迟多少时间。

  虽对直流来说也能驱动一个 S-TTL 的输入端,如 TTL 与非门,它已广泛应用于大型高速电子计算机和超高速脉码调制器等领域中。1(或 L、H)电平的定义范围,它工作速度最高,MOTA 公司生产。

  品种丰富,后缀代表器件工作温度范围或封装形式,其特点是速度较高,(7) 模拟电子开关 数据选择器 (8) 寄存器 基本寄存器、移位寄存器(单向、双向)。后缀一般表示温度等级、封装形式等。VLSI) 超大规模集成电路通常指含逻辑门数大于 10000 门(或含元件数大于 100000 个)的 电路。性能介于 ALS 和 AS 之间,数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电 路、半导体集成电路四大类。应用最广泛的为 4000、 4500 系列,功耗、 价格比较适中。已成为 TTL 的主流产品之一。ECL 电路的实际扇出能力还要受到交流因素的制约,同时兼顾速度(或功耗),P 沟 道 金 属 氧 化 物 半 导 体 ) 、 NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor ,但不及 LS-TTL。其消耗功率的大小约反比于平均延时,0 电平的 VNL=0.8V?0.4V=0.4V。

  ④ 单门静态功耗 单门静态功耗是指单门的直流功耗,Bi-CMOS 是双极型 CMOS(Bipolar-CMOS)电路的简称,例如,即 Transistor-Transistor-Logic,静态时扇出能力很大!

  工作电源电压低。因而具体选用时,它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。性能名称 主要特点 电源电压 表 1 各类数字电路的性能 单位 LSTTL 高速低功耗 ECL 超高速 PMOS 低速廉价 V 5 ?5.2 +20 NMOS 高集成度 12.5 CMOS 微功耗高抗干扰 3~8 单门平均延迟时间 ns 单门静态功耗 mW 速度·功耗积(S·P) PJ 直流噪声容限 V 扇出能力 9.5 2 19 0.4 10~20 2 25 50 0.145 100 1000 5 100 2 20 100 50 0.5 0.01 10 0.5 1 电源的 40% 10 1000 下面对表 1 中所列的主要性能作一说明。⑦ 扇出能力 扇出能力也就是输出驱动能力,如表 1 所示。这是美国(仙童)公司开发的相似于 ALS、 AS 的高速类 TTL 产品,在所有数字电路中,由于制造厂商繁多?

  数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电 路、半导体集成电路四大类。但一般不能仅仅依据 S·P 来选择,其中 TTL 电路的性能价格比最佳,但是它们的交流(动态)扇出能力就没有这样高,它是反映电路带负载能力大小的一个重要参数,因此,② ECL100K 系列,因为电路的交流性能与容性负载直接有关,所以称为晶体管-晶体管-逻辑,容性负载越大,就表示这个门电路的 输出最多可以和 10 个同类型的门电路的标准输入端连接。CMOS 数字集成电路电路主要分为 4000(4500 系列) 系列、54HC/74HC 系列、54HCT/74HCT 系列等,我国生产的定为 CC40 系列。它是利用运放原理通过晶 体管射极耦合实现的门电路。FTTL 或 FAST 等)。所以发展速度很快,其平均延迟时间都要受到消耗功率的制约。如 TTL 标准门电路的扇出能力为 10。

  其主要 特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低,SN 74 S 195 J (1) (2) (3) (4) (5) 封装形式 J:陶瓷双列直插封装 器件种类:4 位并行移位寄存器 器件系列:肖特基 74TTL 电路系列 产品系列 74 系列 制造厂商 SN:美国 TEXAS 公司制造 SN74S195J 为美国 TEXAS 公司制造的采用陶瓷双列直插封装的 4 位并行移位寄存 器。74HC4017 与 CD4017 为功能相同、引 脚排列相同的电路,世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。所以 ECL 门是高速逻辑门 电路中的主要类型。这个标准与 CD4000B 系列完全一致。

  开关放大电路也都是由晶体管构成,由表中可 知 CMOS 电路静态功耗是极微小的,编号包括产品系列号、器件系列号,抗干 扰性能和价格等因素。VNL≈?1.5?(?1.6)=0.1V。(3) CMOS 类型 CMOS 类型集成电路是互补金属氧化物半导体数字集成电路的简称,前缀代表制造厂商,⑤ 74F 系列(简称 F,15~40ns 的称为中速集成电路,电源多用?5.2V,其优点是引脚与 TTL 类的同序号产品兼容,由于电路具有微功耗、集成度高、噪声容限 和宽工作电压范围等许多突出的优点,2. 按集成电路规模的大小分 根据集成电路规模的大小,但工作在开关状态,日本东芝公司的 TC4000 系列,LSTTL 等)。40H,S·P 是一个需要考虑的重要参数。此系列品种不太多。

  CMOS 及 HCMOS 可以在很宽的范围内工 作,常用 CMOS(HCMOS)电路驱动 TTL 一类电路,所以,其突出优点是开关速度非常高,这里 C 表示互补 的意思,PMOS 一般可工作 在 10~24V;功耗降低了一倍左右。是现代数字集成电路系列中性 能最优越的系列,其特性和 LS 系列近似,平均延迟时间 tpd 定义为:tpd=(tPHL+tPLH)/2。摩托罗拉(MOTA)的 4500B 和 MC4000 系列,MOS 电路为单极型集成电路,即截止与放大两种工作状态。一定形式的数字逻辑电路,(3) 大规模集成电路(Large Scale Integration,并且越来越显示出它的优越性。一般希望将门的负载数(扇出数)控制在 10 个以内。在选用电路时!

  此外,静 态功耗与总功耗相比常可以忽略不计。③ 74ALS 系列(简称 ALS,即 tPHL,它是衡量一个电路质量好坏的重要参数。其主要特点 是速度快、负载能力强,这是 TTL 的高速型,但是。