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数字电路之数字集成电路IC

导读: 数字集成电路是指集成了一个或多个门电路的半导体元器件。数字集成电路拥有多个种类,根据用途不同,可分为如下几类。

  本期将讲解数字IC的基础和组合电路。

  什么是数字集成电路IC?

  数字集成电路是指集成了一个或多个门电路的半导体元器件。数字集成电路拥有多个种类,根据用途不同,可分为如下几类。

  ◇微处理器(microcomputer):进行各种处理的集成电路

  ◇存储器:记录数据的集成电路

  ◇标准逻辑IC:通过集成电路的组合实现各类功能的逻辑电路

  ◇专用逻辑IC:特定用途集成电路,允许用户设计自己专用的逻辑电路

  “标准逻辑IC”是将逻辑电路的基本要素和可共通使用的功能集合于一体的小规模集成电路,是构成逻辑电路的基本要素。

  本期将着重讲解“标准逻辑IC”,学习数字IC的知识。

  数字IC和标准逻辑IC

  “标准逻辑IC”的种类约有600多种,有最单纯的逻辑电路IC,也有高功能的、含有逻辑运算的IC。

  大致可分为TLL集成电路与CMOS集成电路两种。

  ◇TTL (Transistor-transistor logic) IC:电路的主要部分由双极性晶体管构成,工作电压为5V。

  ◇CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) IC:电路的主要部分是由P通道和N通道的MOSFET构成的,工作电压范围比较大。

  图1:TTL IC

  图1:TTL IC

  数字IC之间传递信号时,需要规定信号的“高(High)”、“低(low)”逻辑以及与其对应的电压。这种与逻辑对应的电压称为逻辑电平。

  不同的逻辑电平,将无法传输信号,还有可能损坏集成电路。

  在TTL IC中,判断标准如下:

  ◇输入信号时,2.0V以上为“高(High)”,0.8V以下为“低(Low)”

  ◇输出信号时,0.4V以下为“低(Low)”,2.4V以上“高(High)”

  TTL IC就是根据规定的TTL接口标准制作的,该标准规定了输入输出电压与逻辑之间的关系。因此,在TTL IC之间传递信号时,不需要考虑逻辑电平的问题。

  但是,CMOS IC拥有许多系列,各个系列的逻辑电平各不相同。有时还会根据电源电压发生变化。因此,需要根据逻辑电平进行连接。

  图1:TTL IC

  图2:CMOS IC

 

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责任编辑:Lxy
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