数字集成电路的分类与特点.docVIP

数字集成电路的分类与特点 数字集成电路有双极型集成电路（如TTL、ECL）和单极型集成电路（如CMOS）两大类，每类中又包含有不同的系列品种 一、TTL数字集成电路 这类集成电路内部输入级和输出级都是晶体管结构，属于双极型数字集成电路。其主要系列有： 1．74 – 系列 这是早期的产品，现仍在使用，但正逐渐被淘汰。 2．74H – 系列 这是74 – 系列的改进型，属于高速TTL产品。其“与非门”的平均传输时间达10ns左右，但电路的静态功耗较大，目前该系列产品使用越来越少，逐渐被淘汰。 3．74S – 系列 这是TTL的高速型肖特基系列。在该系列中，采用了抗饱和肖特基二极管，速度较高，但品种较少。 4．74LS – 系列 这是当前TTL类型中的主要产品系列。品种和生产厂家都非常多。性能价格比比较高，目前在中小规模电路中应用非常普遍。 5．74ALS – 系列 这是“先进的低功耗肖特基”系列。属于74LS – 系列的后继产品，速度（典型值为4ns）、功耗（典型值为1mW）等方面都有较大的改进，但价格比较高。 6．74AS – 系列 这是74S – 系列的后继产品，尤其速度（典型值为1.5ns）有显著的提高，又称“先进超高速肖特基”系列。 二、 CMOS集成电路 CMOS数字集成电路是利用NMOS管和PMOS管巧妙组合成的电路，属于一种微功耗的数字集成电路。主要系列有： 1．标准型4000B/4500B系列 该系列是以美国RCA公司的CD4000B系列和CD4500B系列制定的，与美国Motorola公司的MC14000B系列和MC14500B系列产品完全兼容。该系列产品的最大特点是工作电源电压范围宽（3～18V）、功耗最小、速度较低、品种多、价格低廉，是目前CMOS集成电路的主要应用产品。 2．74HC – 系列 54/74HC – 系列是高速CMOS标准逻辑电路系列，具有与74LS – 系列同等的工作度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。74HCxxx是74LSxxx同序号的翻版，型号最后几位数字相同，表示电路的逻辑功能、管脚排列完全兼容，为用74HC替代74LS提供了方便。 3．74AC – 系列 该系列又称“先进的CMOS集成电路”，54/74AC 系列具有与74AS系列等同的工作速度和与CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。 CMOS集成电路的主要特点有： （1）具有非常低的静态功耗。在电源电压VCC=5V时，中规模集成电路的静态功耗小于100mW。（2）具有非常高的输入阻抗。正常工作的CMOS集成电路，其输入保护二极管处于反偏状态，直流输入阻抗大于100MΩ。（3）宽的电源电压范围。CMOS集成电路标准4000B/4500B系列产品的电源电压为3～18V。（4）扇出能力强。在低频工作时，一个输出端可驱动CMOS器件50个以上输入端。（5）抗干扰能力强。CMOS集成电路的电压噪声容限可达电源电压值的45%，且高电平和低电平的噪声容限值基本相等。（6）逻辑摆幅大。CMOS电路在空载时，输出高电平VOH≥VCC-0.05V，输出低电平V0L≤0.05V。 数字集成电路的应用要点 １．仔细认真查阅使用器件型号的资料 对于要使用的集成电路，首先要根据手册查出该型号器件的资料，注意器件的管脚排列图接线，按参数表给出的参数规范使用，在使用中，不得超过最大额定值（如电源电压、环境温度、输出电流等），否则将损坏器件。 ２．注意电源电压的稳定性 为了保证电路的稳定性，供电电源的质量一定要好，要稳压。在电源的引线端并联大的滤波电容，以避免由于电源通断的瞬间而产生冲击电压。更注意不要将电源的极性接反，否则将会损坏器件。 ３．采用合适的方法焊接集成电路 在需要弯曲管脚引线时，不要靠近根部弯曲。焊接前不允许用刀刮去引线上的镀金层，焊接所用的烙铁功率不应超过25W，焊接时间不应过长。焊接时最好选用中性焊剂。焊接后严禁将器件连同印制线路板放入有机溶液中浸泡。 ４．注意设计工艺，增强抗干扰措施 在设计印刷线路板时，应避免引线过长，以防止窜扰和对信号传输延迟。此外要把电源线设计的宽些，地线要进行大面积接地，这样可减少接地噪声干扰。 三、TTL集成电路使用应注意的问题 １．正确选择电源电压 TTL集成电路的电源电压允许变化范围比较窄，一般在4.5V～5.5V之间。在使用时更不能将电源与地颠倒接错，否则将会因为过大电流而造成器件损坏。 ２．对输入端的处理 TTL集成电路的各个输入端不能直接与高于+5.5V和低于-0.5V的低内阻电源连接。对多余的输入端最好不要悬空。虽然悬空相当于高电平，并不影响“与门、与非门”的逻辑关系，但悬空容易接受干扰，有时会