数字集成电路的一般特性

作者&投稿:牟哄 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
数字集成电路有哪些类别~

根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量,可将数字集成电路分为小规模集成(SSI)电路、中规模集成MSI电路、大规模集成(LSI)电路、超大规模集成VLSI电路和特大规模集成(ULSI)电路。
数字集成电路是基于数字逻辑(布尔代数)设计和运行的,用于处理数字信号的集成电路。根据集成电路的定义,也可以将数字集成电路定义为:将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。


逻辑功能
可将数字逻辑电路分成组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。在组合逻辑电路中,任意时刻的输出仅取决于当时的输入,而与电路以前的工作状态无关。最常用的组合逻辑电路有编码器、译码器、数据选择器、多路分配器、数值比较器、全加器、奇偶校验器等。
在时序逻辑电路中,任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,还与电路原来的状态有关。因此,时序逻辑电路必须有记忆功能,必含有存储单元电路。最常用的时序逻辑电路有寄存器、移位寄存器、计数器等。

模拟集成电路:主要是针对模拟信号处理的模块。如;话筒里的声音信号,电视信号和VCD输出的图象信号、温度采集的模拟信号和其它模拟量的信号处理的集成模块。 数字集成电路:主要是针对数字信号处理的模块。如;计算机里的2近制、8近制、10近制、16近制的数据进行处理的集成模块。

(1)电源电压范围
TTL电路的工作电源电压范围很窄。S,LS,F系列为5V±5%;AS,ALS系列为5Y±10%。
(2)频率特性
TTL电路的工作频率比4000系列的高。标准TTL电路的工作频率小于35MHz;LS系列TTL电路的工作频率小 于40MHz;ALS系列电路的工作频率小于70MHz;S系列电路的工作频率小于125MHz;AS系列电路的工作频率 小于200MHz.
(3)TTL电路的电压输出特性
当工作电压为十5V时,输出高电平大于2.4V,输人高电平大于2.0V;输出低电平小于0.4V,输人低电平 小于0.8V。
(4)最小输出驱动电流
标准TTL电路为16mA;LS-TTL电路为8mA;S-TTL电路为20mA;ALS-TfL 电路为8mA;AS-TTL电路为⒛ mA。大电流输出的TTL电路:标准TTL电路为48mA;LS-TTL电路为24mA;S-TTL电路为64mA;ALS-TTL电 路为24/48mA;AS-TTL电路为48/64mA。
(5)扇出能力(以带动LS-TTL负载的个数为例)
标准TTL电路为40;IS-TTL电路为20;S-TTL电路为50;ALS-TTL电路为 20;AS-TTL电路为50。大电流 输出的TTL电路:标准TTL电路为120;LS-TTL电路为60;S-TTL电路为160;ALS-TTL电路为60/120;AS -TTL电路为120/160。
对于同一功能编号的各系列TTL集成电路,它们的引脚排列与逻辑功能完全相同。比如,7404,74LS04, 74A504,74F04,74ALS04等各集成电路的引脚图与逻辑功能完全一致,但它们在电路的速度和功耗方面存 在着明显的差别。 (1)电源电压范围
集成电路的工作电源电压范围为3~18V,74HC系列为2~6V。
(2)功耗
当电源电压VDD=5V时,CM0S电路的静态功耗分别是:门电路类为2.5~5μW;缓冲器和触发器类为5~20μW;中规模集成电路类为25~100μW,
(3)输人阻抗
CM05电路的输入阻抗只取决于输人端保护二极管的漏电流,因此输人阻抗极高,可达108~1011Ω以上。所以,CM0S电路几乎不消耗驱动电路的功率。
(4)抗干扰能力
因为它们的电源电压允许范围大,因此它们输出高低电平摆幅也大,抗干扰能力就强,其噪声容限最大值为45%VDD保证值可达30%VDD,电源电压越高,噪声容限值越大。
(5)逻辑摆幅
CM0S电路输出的逻辑高电平“1”非常接近电源电压VDD逻辑低电平“0”接近电源Vss,空载时,输出高电平VOH=VCC-0.05V,输出低电平VOL=0.05V。因此,CM0S电路电源利用系数最高。
(6)扇出能力
在低频工作时,一个输出端可驱动50个以上CM0S器件。
(7)抗辐射能力
CMOS管是多数载流子受控导电器件,射线辐射对多数载流子浓度影响不大。因此,CM0S电路特别适用于航天、卫星和核试验条件下工作的装置。
CM0S集成电路功耗低,内部发热量小,集成度可大大提高。又因为电路本身的互补对称结构,当环境温度变化时,其参数有互相补偿作用,因而其温度稳定性好。
(8)CM0S集成电路的制造工艺
CM0S集成电路的制造工艺比TTL集成电路的制造工艺简单,而且占用硅片面积也小,特别适合于制造大规模和超大规模集成电路。



存储器芯片属于哪种集成电路?
答:存储器芯片属于数字集成电路。RAM随机存取存储器 主要用于存储计算机运行时的程序和数据,需要执行的程序或者需要处理的数据都必须先装入RAM内,是指既可以从该设备读取数据,也可以往里面写数据。RAM的特点是:计算机通电状态下RAM中的数据可以反复使用,只有向其中写入新数据时才被更新;断电后RAM中的数据...

电容与双向双极管?
答:单极器件指一种载流子导电,如MOS,场效应管,为电压控制电流;双极器件指两种载流子参与导电,如BJT,其为电流控制电流。IGBT工作时有两种载流子参与导电,因此是双极器件。但它是栅压控制电流,因此为电压控制。电子元件和电小型的机器、仪器的组成部分,其本身常由若干零件构成,可以在同类产品中通用;常...

什么是集成电路?
答:上述的 MOS三极管我们叫它 N型 MOS管,对应的,还有一种 P型 MOS 管, P型 MOS管的特性正好完全相反,电流从漏极出发到达源极,栅极带上比漏极低于0.7V以下的电压时, MOS管导通。如果规定只能用一种类型的 MOS管,我们也能设计出集成电路来,想当初的半导体工艺只适合于做 N型一种类型的 MOS管,那时侯的集成...

请问,如果在一个大型的电路中,有CMOS电路和TTL电路,必须注意哪些要求...
答:TTL:Transistor-Transistor Logic,即逻辑门电路CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路肯定可以互连,都可以用于数字集成电路。使用CMOS集成电路需注意的几个问题 集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功耗低而...

关于集成电路设计的流程详解
答:集成电路设计通常是以“模块”作为设计的单位的。例如,对于多位全加器来说,其次级模块是一位的加法器,而加法器又是由下一级的与门、非门模块构成,与、非门最终可以分解为更低抽象级的CMOS器件。下面就让我们进一步的了解集成电路设计的相关知识。集成电路设计介绍集成电路设计的流程一般先要进行软硬件...

美国为什么不制造芯片
答:3. 集成电路的分类方式多样,根据电路的电气特性和功能,可以将其分为模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路(集成了模拟和数字电路)。数字集成电路能在数平方毫米的芯片上集成数千到数百万个逻辑门、触发器、多任务器等电路元件。这些元件的小型化使得与板级集成相比,数字集成电路具有更高的处理...

集成电路设计的设计流程
答:集成电路设计可以大致分为数字集成电路设计和模拟集成电路设计两大类。 参见:模拟电路及混合信号集成电路集成电路设计的另一个大分支是模拟集成电路设计,这一分支通常关注电源集成电路、射频集成电路等。由于现实世界的信号是模拟的,所以,在电子产品中,模-数、数-模相互转换的集成电路也有着广泛的应用。模拟集成电路包括...

2023年湖北自考数字逻辑课程考试大纲
答:二、考核知识点与考核目标第一节数字集成电路的分类(一般)1)识记:数字逻辑电路的各种分类方法。第二节半导体器件的开关特性(一般)1):识记(1)晶体二极管的开关特性;(2)晶体三极管的开关特性。第三节逻辑门电路(重点)1)识记:(1)常用基本门电路的逻辑符号及表达式;(2)TTL集成逻辑门电路、CMOS集成逻辑门电路的各自...

数字集成电路中的组件,悬空不用的引脚都是输入高电平吗?
答:TTL 器件,一般,都有这种特性。

数字电路是什么意思?
答:数字电路作为计算机最基本的构成部分,可用于处理和存储数字信息。数字电路操作的是以 0 和 1 表示的二进制数字信号,然后通过逻辑电路的处理转换为任务所需的形式,从而实现计算机中的存储、传输和处理等功能。由于数字电路的特性,计算机以及其他数字化系统被广泛应用于各行各业,成为人们生活的重要组成部分...