數(shù)字集成電路分類

數(shù)字集成電路產(chǎn)品的種類很多，若按電路結(jié)構(gòu)來分，可分成TTL和MOS 兩大系列。TTL 數(shù)字集成電路是利用電子和空穴兩種載流子導(dǎo)電的，所以又叫做雙極性電路。MOS 數(shù)字集成電路是只用一種載流子導(dǎo)電的電路，其中用電子導(dǎo)電的稱為NMOS 電路;用空穴導(dǎo)電的稱為PMOS 電路:如果是用NMOS 及PMOS 復(fù)合起來組成的電路，則稱為CMOS 電路。CMOS 數(shù)字集成電路與TTL 數(shù)字集成電路相比，有許多優(yōu)點，如工作電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗低，抗干擾能力強，輸入阻抗高，成本低，等等。因而， CMOS 數(shù)字集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字集成電路品種繁多，包括各種門電路、觸發(fā)器、計數(shù)器、編譯碼器、存儲器等數(shù)百種器件。

TTL電路(1)電源電壓范圍TTL電路的工作電源電壓范圍很窄。S，LS，F(xiàn)系列為5V±5%;AS，ALS系列為5Y±10%。(2)頻率特性TTL電路的工作頻率比4000系列的高。標(biāo)準(zhǔn)TTL電路的工作頻率小于35MHz;LS系列TTL電路的工作頻率小 于40MHz;ALS系列電路的工作頻率小于70MHz;S系列電路的工作頻率小于125MHz;AS系列電路的工作頻率 小于200MHz.(3)TTL電路的電壓輸出特性當(dāng)工作電壓為十5V時，輸出高電平大于2.4V，輸人高電平大于2.0V;輸出低電平小于0.4V，輸人低電平 小于0.8V。(4)最小輸出驅(qū)動電流標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為16mA;LS-TTL電路為8mA;S-TTL電路為20mA;ALS-TfL 電路為8mA;AS-TTL電路為⒛ mA。大電流輸出的TTL電路：標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為48mA;LS-TTL電路為24mA;S-TTL電路為64mA;ALS-TTL電 路為24/48mA;AS-TTL電路為48/64mA。(5)扇出能力(以帶動LS-TTL負(fù)載的個數(shù)為例)標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為40;IS-TTL電路為20;S-TTL電路為50;ALS-TTL電路為 20;AS-TTL電路為50。大電流 輸出的TTL電路：標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為120;LS-TTL電路為60;S-TTL電路為160;ALS-TTL電路為60/120;AS -TTL電路為120/160。對于同一功能編號的各系列TTL集成電路，它們的引腳排列與邏輯功能完全相同。比如，7404，74LS04， 74A504，74F04，74ALS04等各集成電路的引腳圖與邏輯功能完全一致，但它們在電路的速度和功耗方面存 在著明顯的差別。

CM0S電路(1)電源電壓范圍集成電路的工作電源電壓范圍為3～18V，74HC系列為2～6V。(2)功耗當(dāng)電源電壓VDD=5V時，CM0S電路的靜態(tài)功耗分別是：門電路類為2.5～5μW;緩沖器和觸發(fā)器類為5～20μW;中規(guī)模集成電路類為25～100μW，(3)輸人阻抗CM05電路的輸入阻抗只取決于輸人端保護二極管的漏電流，因此輸人阻抗極高，可達(dá)108～1011Ω以上。所以，CM0S電路幾乎不消耗驅(qū)動電路的功率。(4)抗干擾能力因為它們的電源電壓允許范圍大，因此它們輸出高低電平擺幅也大，抗干擾能力就強，其噪聲容限最大值為45%VDD保證值可達(dá)30%VDD，電源電壓越高，噪聲容限值越大。(5)邏輯擺幅CM0S電路輸出的邏輯高電平“1”非常接近電源電壓VDD邏輯低電平“0”接近電源Vss，空載時，輸出高電平VOH=VCC-0.05V，輸出低電平VOL=0.05V。因此，CM0S電路電源利用系數(shù)最高。(6)扇出能力在低頻工作時，一個輸出端可驅(qū)動50個以上CM0S器件。(7)抗輻射能力CMOS管是多數(shù)載流子受控導(dǎo)電器件，射線輻射對多數(shù)載流子濃度影響不大。因此，CM0S電路特別適用于航天、衛(wèi)星和核試驗條件下工作的裝置。CM0S集成電路功耗低，內(nèi)部發(fā)熱量小，集成度可大大提高。又因為電路本身的互補對稱結(jié)構(gòu)，當(dāng)環(huán)境溫度變化時，其參數(shù)有互相補償作用，因而其溫度穩(wěn)定性好。(8)CM0S集成電路的制造工藝CM0S集成電路的制造工藝比TTL集成電路的制造工藝簡單，而且占用硅片面積也小，特別適合于制造大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。