数字集成电路的分类.

数字集成电路分类及特点随着数字集成电路的应用日益广泛,数字电路产品的种类愈来愈多，其分类方法若按用途来分，可分成通用型的集成电路（中小规模集成电路）产品，微处理（MPU）产品和特定用途的集成电路产品三大类。

其中可编程逻辑器件就是特定用途产品的一个重要分支。

按逻辑功能来分，可以分成组合逻辑电路（也称组合电路)，如门电路，编译码器等；时序逻辑电路，如触发器、计数器、寄存器等。

按电路结构来分，可分成TTL 型和CMOS 型两大类。

常用的TTL54／74 数字电路系列，它们的电源电压都是5.OV，逻辑“0”输出电压为≤0.2V，逻辑“l”输出电压为≥3.OV而抗扰度为1.OV。

CMOS 数字集成电路与TTL 型数字电路相比，前者的工作电源电压范围宽，静态功耗低、抗干扰能力强、输入阻抗高。

工作电压范围为3－18V（也有7－15V 的，如国产的C000 系列），输人端均有保护二极管和串联电阻构成的保护电路，输出电流（指内部各独立功能的输出端）一般是10mA，所以在实际应用时输出端需要加上驱动电路，但输出端若连接的是CMOS 电路，则因CMOS 电路的输入阻抗高，在低频工作时，一个输出端可以带动50 个以上的接入端。

CMOS 电路抗干扰能力是指电路在干扰噪声的作用下，能维持电路原来的逻辑状态并正确进行状态的转换。

电路的抗干扰能力通常以噪声容限来表示，即直流电压噪声容限、交流（指脉冲）噪声容限和能量噪声（指输人端积累的噪声能量）三种。

直流噪声容限可达电源电压的40％以上，所以使用的电源电压越高，抗干扰能力越强。

这是工业中使用CMOS 逻辑电路时，都采用较高的供电电压的原因。

TTL 相应的噪声容限只有0.8V（因TTL 工作电压为5V）。

数字集成电路的产品型号的前缀为公司代号，如MC、CD、uPD、HFE 分别代表摩托罗拉半导体（MOTA）、美国无线电（RCA）、日本电气（NEC）、菲力浦等公司。

各产品的中间数字相同的型号均可互换。

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：1.74一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n工产品。

其“与非门”的平均传输时间达1Ons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一系列这是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一系列这是当前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一系列这是“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)等方面部有较大的改进，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。

总之，TTL系列产品向着低功耗、高速度方向发展。

其主要特点为：不同系列同型号器件管脚排列完全兼容。

参数稳定，使用可靠。

噪声容限高达数百毫伏。

输入端一般有钳位二极管，减少了反射干扰的影响。

输出电阻低，带容性负载能力强。

采用+5V电源供电。

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Motor01a 公司的MCl4000B系列和MCl4500B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。

从集成度来说,数字集成电路的分类(一)
数字集成电路的分类
按功能分类
•组合逻辑电路：由门电路组成，根据输入信号的组合产生输出信号。

•时序逻辑电路：根据时钟信号的变化产生输出信号，具有状态和记忆功能。

•存储器：用于存储和读取数据的电路，例如RAM和ROM。

•控制电路：用于控制其他电路或系统的运行的电路。

按规模分类
•大规模集成电路（LSI）：集成度较高的电路，通常包含数千个逻辑门。

•中等规模集成电路（MSI）：集成度适中的电路，包含数十到数百个逻辑门。

•小规模集成电路（SSI）：集成度较低的电路，通常只包含几个逻辑门。

按工艺分类
•PMOS：使用p型MOSFET器件制造的电路，适用于工艺落后。

•NMOS：使用n型MOSFET器件制造的电路，速度较快但功耗较高。

•CMOS：使用p型MOSFET和n型MOSFET器件制造的电路，兼具速度和功耗优势。

按应用领域分类
•通信集成电路：用于无线通信和有线通信等领域，如手机芯片和光通信芯片。

•测量与控制集成电路：用于仪器仪表、自动化控制等领域。

•计算机集成电路：包括中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）等用于计算机内部的电路。

•模拟与混合信号集成电路：用于音频、视频、模拟信号处理等领域。

按硬件级别分类
•数字电路：采用离散的数值进行处理和传输的电路。

•模拟电路：采用连续的信号进行处理和传输的电路。

•模拟-数字混合电路：同时包含模拟和数字电路的混合电路。

以上是数字集成电路的一些常见分类，不同的分类方式可以帮助
我们更好地理解和应用数字集成电路。

数字集成电路的分类数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。

1.按结构工艺分按结构工艺分类，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。

图如下所示。

世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。

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。

ECL、TTL为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。

双极型集成电路主要有TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I２L(Integrated Injection Logic)电路等类型。

其中TTL电路的性能价格比最佳，故应用最广泛。

ECL，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。

它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。

在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。

这种门电路输出阻抗低，负载能力强。

它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。

MOS电路为单极型集成电路，又称为MOS集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。

MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。

MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路，CMOS数字电路中，应用最广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。

集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路集成电路是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各个领域。

它的发展可以追溯到20世纪60年代，如今已经成为电子产品中最基本的部件之一。

本文将介绍一些常见的数字和模拟集成电路。

一、数字集成电路数字集成电路是以二进制逻辑为基础，用于处理和存储数字信号的电路。

它主要包括与门、或门、非门、触发器、计数器等。

以下是几种常见的数字集成电路：1. 与门（AND Gate）与门是数字电路中最基本的门电路之一。

它有两个或多个输入端和一个输出端，在输入端所有信号均为低电平时，输出为低电平；只有输入端所有信号均为高电平时，输出才为高电平。

2. 或门（OR Gate）或门也是基础的数字电路，它的表现形式与与门相反。

当输入端至少有一个信号为高电平时，输出为高电平；只有输入端的所有信号都为低电平时，输出才为低电平。

3. 非门（NOT Gate）非门是最简单的门电路之一，它只有一个输入端和一个输出端。

输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。

4. 触发器（Flip-Flop）触发器是一种存储数字信号的元件，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。

触发器可以在特定条件下锁存输入信号，实现存储和传输数据的功能。

5. 计数器（Counter）计数器是一种用于计数的数字电路。

它可以按照事先设定的规则进行计数，并根据输入信号控制计数的起始值、方向和步进数。

二、模拟集成电路模拟集成电路是能够处理模拟信号的电路，它可以对连续变化的信号进行放大、滤波、混频等操作。

以下是几种常见的模拟集成电路：1. 差动放大器（Differential Amplifier）差动放大器是放大差分信号的电路，具有抗共模干扰的能力。

它常用于信号放大、抑制噪声等应用中。

2. 运算放大器（Operational Amplifier）运算放大器是一种高增益的电子放大器，可以对模拟信号进行放大、运算、滤波等处理。

常用数字集成电路数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）是由数字逻辑门、触发器、存储器和其他数字电路组成的集成电路。

常用的数字集成电路有以下几种类型：1.逻辑门（Logic Gates）：包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。

逻辑门是最基本的数字集成电路，用于实现逻辑运算和组合逻辑功能。

2.多路选择器（Multiplexers）：多路选择器有多个输入和一个输出，根据控制信号选择其中一个输入输出到输出端。

3.解码器（Decoders）：解码器将输入的编码信号转换为对应的输出信号，常用于地址译码和显示控制等应用。

4.编码器（Encoders）：编码器将多个输入信号编码为较少的输出信号，常用于数据压缩和数据传输等应用。

5.计数器（Counters）：计数器是一种顺序逻辑电路，用于计数和计时应用，例如时钟频率分频、计数器脉冲生成等。

6.触发器（Flip-Flops）：触发器是一种存储器元件，用于存储和锁存数据。

常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。

7.存储器（Memory）：存储器用于存储和读取数据。

常见的存储器包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

8.数字比较器（Comparators）：数字比较器用于比较两个数字输入的大小关系，并输出比较结果。

9.加法器（Adders）：加法器用于实现数字的加法运算，常见的加法器有半加器、全加器和并行加法器等。

10.时序电路（Sequential Circuits）：时序电路由组合逻辑电路和触发器组成，可以实现存储和处理时序信息。

这些是常见的数字集成电路类型，它们在数字系统设计和数字电路应用中起着重要的作用。

不同的数字集成电路可以组合使用，实现各种复杂的数字功能和应用。

数字集成电路的分类数字集成电路的分类1．TTL数字集成电路TTL是晶体管输入－晶体管输出的逻辑电路，它由NPN或PNP 型晶体管组成。

TTL数字集成电路主要分为54/74系列、5411/7411系列、545/745系列、54ALS/74ALS系列等。

（1）74系列这是早期的产晶，现仍在使用，但逐渐被淘汰。

（2）74H系列74H系列是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，目前已不太使用。

（3）745系列745系列是高速肖特基系列，TTL的三极管、二极管采用肖特基结构，速度较高，但品种比74LS系列少。

（4）74LS系列74LS系列是低功耗肖特基系列，是当前TTI凵类型中的主要产品系列。

品种和生产厂家很多，价格较低。

（5）74ALS系列74ALS系列是先进的低功耗肖特基系列，是74LS系列的后继产品，其速度、功耗等方面都有较大的改进，但价格较高。

（6）74AS系列74AS系列是745系列的后继产品，尤其是速度有显著提高，又称先进超高速肖特基系列。

（7）74F 系列（74Fast 系列）74F系列是相似于74ALS和74AS的高速型系列产品。

2．CM0S数字集成电路CM0S数字集成电路是由P沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管，按照互补对称形式连接起来的。

主要分为4000（4500）系列、54HC/74HC系列、54HCT/74HCT系列、54AC/74AC系列、54ACT/74ACT系列、54AHC/74AHC、54AHCT/74AHCT、54AHCU/74AHCU系列等。

（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MCl4000B系列和 MCl4500B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）、功耗小、速度较低、品种多、价格低廉，是目前CM0S集成电路的主要应用产品。