数字集成电路的分类

1、第四章 门电路,数字集成电路的分类 按内部有源器件的不同: 双极型晶体管集成电路 绝缘栅场效应管集成电路或称金属一氧化物半导体MOS集成电路。 数字集成电路按其集成度可分为： 小规模集成（SSI）:内含10100个元件（1020个等效门） 中规模集成（MSI）:内含1001000个元件（20100个等效门） 大规模集成（LSI）和超大规模集成等（VLSI）LSI器件内含1000100000个元件（1001000个等效门）；器件内含100000个元件（1000个等效门）以上时，称为VLSI。,二极管与门,三极管非门,Ui=0.2V 三极管截止，Uo=Ucc=5V Ui=5V 三极管饱和，Uo=U

2、ces=0.2V,晶体管与非门,利用二极管与门和一个非门可构成一个与非门电路,TTL与非门,组成：（三部分） 输入级: T1 (多发射极晶体管)R1 与功能 中间极:T2和R2,R3 输出级:T3,D,T4和R4 工作原理：,非功能,TTL门的主要参数,空载功耗 传输特性 噪声容限： UNH=UOH(MIN)-UIH(MIN) UNL=UIH(MAX)-UOH(MAX) 传输延时tpd和速度功耗积 扇出系数NO NO=输出/输入,肖特基TTL电路STTL,提高工作速度 二极管DK是肖特基势垒 二极管.这种二极管的正 向压降仅0.3V.开关速度 比一般PN结二极管快一 万倍.在图中,由于DK的引

3、入,可使三极管的关闭时间减少;DK的引入却不会使三极管的开启时间变坏,这是因为,当三极管由截止区转向放大区,直到进入饱和区之前,其集电结为反向偏置,DK截止,DK上无电流流过,不会影响三极管的基极电流.,可以线或的TTL门,通常两个TTL门的输出端 是不可并联使用。也不可 短接到地或者电源上 但是有两种TTL门可将它 们的输出端用连线并联在 一起,构成或(或者与)逻辑, 即所谓的线或（或者线与）,1集电极开路门OC,电路图 符号 几个OC门的输出可并联在一起完成一定的逻辑功能。,2三态TTL门,工作原理 符号 例子,CMOS反相器,电路组成 传输特性 I区:Ui0且UDD/2且 UDD -|U

4、GS(th)P | T1和T2管皆导通, IDD随着U1增加而减小;UO随UI增加而继续减小. 区: UIUDD -|UGS(th)P |且 UDD ,T2管截止, T1管导通. IDD=0 UO=UOL=0V,CMOS传输门,电路组成 符号 工作原理 外部工作情况 MOS管的漏极和源极是 可以随电路的工作情况 相互交换的， 且MOS管的 源和漏是对称的,CMOS逻辑门,CMOS与非门 电路组成 工作原理 CMOS或非门 电路组成 工作原理 CMOS与或非门 电路组成 工作原理,CMOS三态门,工作原理,不同逻辑系列的配合问题,(一)逻辑电平的配合 CMOS可以直接驱动TTL电路 TTL通过上拉电阻驱动CMOS电路 (二)驱动能力的配合,本章小结,1.教学内容 分立元件三极管非门； 常用集成门电路的工作原理、参数及使用方法。 2.教学要求 了解三极管非门的电路结构与工作原理； 了解与非门和三态门的基本工作原理； 掌握常用TTL集成门（例如与非门、三态门）的主要特性参数与使用方法； 了解CMOS电路系列主要特性参数,重点,重点