发布时间 : 星期二 文章第2章 逻辑门电路更新完毕开始阅读
2.7 国标数字集成电路系列介绍
计算机和自动化技术的发展，对集成电路的速度、负载能力、功耗等指标提出了越来越高的要求。于是又出现了一系列改进形式的TTL门电路，例如有源泄放电路、抗饱和电路、低功耗电路等，电路的功能品种也有了很大发展。下面介绍国标系列的TTL逻辑门。要注意，前面介绍的TTL门的技术规范标准，以及下面要介绍的国标TTL系列，不仅仅适合于逻辑门，对其他TTL系列的集成电路都是适用的。 目前国家标准是参照国际通用标准制定的，主要的系列见表2-9。
以上品种系列虽然很多，但对于一般的应用场合，使用最多的TTL系列是低功耗肖特基系列，即CT54/74LS。它的品种齐全，价格便宜，技术指标也比较高。对于CMOS系列使用最多的是标准CMOS系列和高速CMOS系列，即CC4000系列和54/74HC系列。CC4000系列还有与MOTOROLA公司产品MC14000系列对应的CC14000系列。一般情况下CC4000与CC14000系列，最后三位数如果是一样的，那么产品的类型和规格也是一样的。
由于标准CMOS和标准TTL几乎是同时进行研制的，所以它们的型号之间没有什么关系。后来研制的场效应集成电路的54/74HC及54/74AC等系列的产品，就与TTL的产品名称与引出线等取得了一致，这给设计电路和实际使用带来了很大的方便。
表 2-7-1 国标数字集成电路系列 典型每门功每门传输延名 称 型 号 耗 迟 注 mW ns 标准TTL系列 CT54/74TTL 10 10 高速TTL系列 CT54/74HTTL 22 6 低功耗系列 CT54/74LTTL 1 33 肖特基TTL系列 CT54/74STTL 19 3 低功耗肖特基TTL系2 9.5 CT54/74LSTTL 列 先进低功耗肖特基CT54/74ALSTTL 1 3.5 TTL系列 先进肖特基TTL系列 CT54/74ASTTL 8 3 快速TTL系列 CT54/74FTTL 4 3.4 标准CMOS系列 CC4000 1.25?W 125 高速CMOS系列 CC54/74HC 2.5?W 8 与TTL逻辑电平兼容CC54/74HCT 2.5?W 8 的高速CMOS系列 先进高速CMOS系列 CC54/74AC 5.5 与TTL逻辑电平兼容 CC54/74ACT 4.75 的ACMOS系列 以上型号中74系列是民品系列，使用的工作温度范围较小，封装标准也低一些；54系列是军品系列，使用的温度范围比较宽，封装也很讲究。一般54系列产品的价格是民品系列价格的十倍左右。 只要是各种54/74TTL系列和54/74CMOS系列，54/74之后是产品的序号，不管是什么系列，只要序号是相同的，产品的种类、名称、外引线的排列都是一样的。这是指大多数情况而言，具体要查手册。
2.8 集成逻辑门电路的应用
一、TTL与CMOS器件之间的接口问题
两种不同类型的集成电路相互连接，驱动门必须要为负载门提供符合要求的高低电平和足够的输入电流，即要满足下列条件：
驱动门的VOH（min）≥负载门的VIH（min） 驱动门的VOL（max）≤负载门的VIL（max） 驱动门的IOH（max）≥负载门的IIH（总） 驱动门的IOL（max）≥负载门的IIL（总）
二、TTL和CMOS电路带负载时的接口问题
1．对于电流较小、电平能够匹配的负载可以直接驱动。
（a）用TTL门电路驱动发光二极管LED，这时只要在电路中串接一个约几百W的限流电阻即可。
VCC（5V）360ΩLEDAB&
VCC（5V）继电器（b）用TTL门电路驱动5V低电流继电器，其中二极管D作保护，用以防止过电压。
DAB&
2．带大电流负载
（a）可将同一芯片上的多个门并联作为驱动器。
（b）也可在门电路输出端接三极管，以提高负载能力。
VCC（5V）继电器AB&1VCC负载32AB&D&
三、多余输入端的处理
（1）对于与非门及与门，多余输入端应接高电平。如直接接电源正端，在前级驱动能力允许时，也可以与有用的输入端并联使用。
VCC&AB&AB
（2）对于或非门及或门，多余输入端应接低电平，比如直接接地；也可以与有用的输入端并联使用。
（a）（b）AB≥1≥1AB（b）
（a）
2.9 混合逻辑中逻辑符号的变换
1．逻辑图中任一条线的两端同时加上或消去小圆圈，其逻辑关系不变。 AB&C≥1LAB&C≥1L
2．任一条线一端上的小圆圈移到另一端，其逻辑关系不变。
AB&C≥1LAB&C≥1L
3．一端消去或加上小圆圈，同时将相应变量取反，其逻辑关系不变。
AB&LAB&LAB&L
本章作业：2.4.1 2.4.2 2.4.5 2.4.7 2.6.1 2.6.5
本 章 小 结
1．最简单的门电路是二极管与门、或门和三极管非门。它们是集成逻辑门电路的基础。
2．目前普遍使用的数字集成电路主要有两大类，一类由NPN型三极管组成，简称TTL集成电路；另一类由MOSFET构成，简称MOS集成电路。
3．TTL集成逻辑门电路的输入级采用多发射极三级管、输出级采用达林顿结构，这不仅提高了门电路的开关速度，也使电路有较强的驱动负载的能力。在TTL系列中，除了有实现各种基本逻辑功能的门电路以外还有集电极开路门和三态门。
4．MOS集成电路常用的是两种结构。一种是NMOS门电路，另一类是CMOS门电路。与TTL门电路相比，它的优点是功耗低，扇出数大，噪声容限大，开关速度与TTL接近，已成为数字集成电路的发展方向。 5．为了更好地使用数字集成芯片，应熟悉TTL和CMOS各个系列产品的外部电气特性及主要参数，还应能正确处理多余输入端，能正确解决不同类型电路间的接口问题及抗干扰问题。