74LS系列集成电路分类及常用芯片功能解析课件.ppt

1常用芯片简介一、数字集成电路的分类与特点一、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）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两大类，每类中又包含有不同的系列品种1 TTL数字集成电路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：路其主要系列有：174 系列系列这是早期的产品，现仍在使用，但正逐渐被淘汰这是早期的产品，现仍在使用，但正逐渐被淘汰274H 系列系列这是这是74 系列的改进型，属于高速系列的改进型，属于高速TTL产品其“与非门与非门”的平均的平均传输时间达传输时间达10ns左右，但电路的静态功耗较大，目前该系列产左右，但电路的静态功耗较大，目前该系列产品使用越来越少，逐渐被淘汰品使用越来越少，逐渐被淘汰第1页，共85页2374S 系列系列这是这是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。

高，但品种较少474LS 系列系列这是当前这是当前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，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目前在中小规模电路中应用非常普遍574ALS 系列系列这是这是“先进的低功耗肖特基先进的低功耗肖特基”系列属于系列属于74LS 系列的后继产品，速度（典型值为系列的后继产品，速度（典型值为4ns）、功耗（典型值为）、功耗（典型值为1mW）等方面都有较大的改进，但价格比较高等方面都有较大的改进，但价格比较高674AS 系列系列这是这是74S 系列的后继产品，尤其速度（典型值为系列的后继产品，尤其速度（典型值为1.5ns）有显著的提高，又称）有显著的提高，又称“先先进超高速肖特基进超高速肖特基”系列第2页，共85页32 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标准型标准型4000B/4500B系列系列该系列是以美国该系列是以美国RCA公司的公司的CD4000B系列和系列和CD4500B系列制定的，与美国系列制定的，与美国Motorola公公司的司的MC14000B系列和系列和MC14500B系列产品完全兼容。

该系列产品的最大特点是工作电源电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（压范围宽（318V）、功耗最小、速度较低、品种多、价格低廉，是目前）、功耗最小、速度较低、品种多、价格低廉，是目前CMOS集成电路的集成电路的主要应用产品主要应用产品274HC 系列系列54/74HC 系列是高速系列是高速CMOS标准逻辑电路系列，具有与标准逻辑电路系列，具有与74LS 系列同等的工作度和系列同等的工作度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点74HCxxx是是74LSxxx同序号的翻版，型号最同序号的翻版，型号最后几位数字相同，表示电路的逻辑功能、管脚排列完全兼容，为用后几位数字相同，表示电路的逻辑功能、管脚排列完全兼容，为用74HC替代替代74LS提供提供了方便第3页，共85页4374AC 系列系列该系列又称该系列又称“先进的先进的CMOS集成电路集成电路”，54/74AC 系列具有与系列具有与74AS系列等同的工作速系列等同的工作速度和与度和与CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。

CMOS集成电路的主要特点有：集成电路的主要特点有：（1）具有非常低的静态功耗在电源电压）具有非常低的静态功耗在电源电压VCC=5V时，中规模集成电路的静态功耗小于时，中规模集成电路的静态功耗小于100m mW2）具有非常高的输入阻抗正常工作的）具有非常高的输入阻抗正常工作的CMOS集成电路，其输入保护二极管处于集成电路，其输入保护二极管处于反偏状态，直流输入阻抗大于反偏状态，直流输入阻抗大于100M3）宽的电源电压范围宽的电源电压范围CMOS集成电路标准集成电路标准4000B/4500B系列产品的电源电压为系列产品的电源电压为318V4）扇出能力强在低频工作时，一个输出端可驱动）扇出能力强在低频工作时，一个输出端可驱动CMOS器件器件50个以上输入端个以上输入端5）抗干扰能力强抗干扰能力强CMOS集成电路的电压噪声容限可达电源电压值的集成电路的电压噪声容限可达电源电压值的45%，且高，且高电平和低电平的噪声容限值基本相等电平和低电平的噪声容限值基本相等6）逻辑摆幅大逻辑摆幅大CMOS电路在空载时，输出高电平电路在空载时，输出高电平VOHVCC-0.05V，输出低电平，输出低电平V0L0.05V。

第4页，共85页5二 数字集成电路的应用要点1 数字集成电路使用中注意事项数字集成电路使用中注意事项仔细认真查阅使用器件型号的资料仔细认真查阅使用器件型号的资料对于要使用的集成电路，首先要根据手册查出该型号器件的资料，注意器件的管脚排对于要使用的集成电路，首先要根据手册查出该型号器件的资料，注意器件的管脚排列图接线，按参数表给出的参数规范使用，在使用中，不得超过最大额定值（如电源列图接线，按参数表给出的参数规范使用，在使用中，不得超过最大额定值（如电源电压、环境温度、输出电流等），否则将损坏器件电压、环境温度、输出电流等），否则将损坏器件注意电源电压的稳定性注意电源电压的稳定性为了保证电路的稳定性，供电电源的质量一定要好，要稳压在电源的引线端并联大为了保证电路的稳定性，供电电源的质量一定要好，要稳压在电源的引线端并联大的滤波电容，以避免由于电源通断的瞬间而产生冲击电压更注意不要将电源的极性的滤波电容，以避免由于电源通断的瞬间而产生冲击电压更注意不要将电源的极性接反，否则将会损坏器件接反，否则将会损坏器件第5页，共85页6采用合适的方法焊接集成电路在需要弯曲管脚引线时，不要靠近根部弯曲焊接前不允许用刀刮去引线上的镀金层，焊接所用的烙铁功率不应超过25W，焊接时间不应过长。

焊接时最好选用中性焊剂焊接后严禁将器件连同印制线路板放入有机溶液中浸泡注意设计工艺，增强抗干扰措施注意设计工艺，增强抗干扰措施在设计印刷线路板时，应避免引线过长，以防止窜扰和对信号传在设计印刷线路板时，应避免引线过长，以防止窜扰和对信号传输延迟此外要把电源线设计的宽些，地线要进行大面积接地，输延迟此外要把电源线设计的宽些，地线要进行大面积接地，这样可减少接地噪声干扰这样可减少接地噪声干扰2 TTL集成电路使用应注意的问题集成电路使用应注意的问题正确选择电源电压正确选择电源电压TTL集成电路的电源电压允许变化范围比较窄，一般在集成电路的电源电压允许变化范围比较窄，一般在4.5V5.5V之间在使用之间在使用时更不能将电源与地颠倒接错，否则将会因为过大电流而造成器件损坏时更不能将电源与地颠倒接错，否则将会因为过大电流而造成器件损坏第6页，共85页7对输入端的处理对输入端的处理TTL集成电路的各个输入端不能直接与高于集成电路的各个输入端不能直接与高于+5.5V和低于和低于-0.5V的低内阻电的低内阻电源连接对多余的输入端最好不要悬空虽然悬空相当于高电平，源连接对多余的输入端最好不要悬空虽然悬空相当于高电平，并不影响并不影响“与门、与非门与门、与非门”的逻辑关系，但悬空容易接受干扰，有时会造成的逻辑关系，但悬空容易接受干扰，有时会造成电路的误动作。

因此，多余输入端要根据实际需要作适当处理例如电路的误动作因此，多余输入端要根据实际需要作适当处理例如“与门、与门、与非门与非门”的多余输入端可直接接到电源的多余输入端可直接接到电源Vcc上；也可将不同的输入端共用上；也可将不同的输入端共用一个电阻连接到一个电阻连接到Vcc上；或将多余的输入端并联使用对于上；或将多余的输入端并联使用对于“或门、或非门或门、或非门”的多余输入端应直接接地的多余输入端应直接接地对于触发器等中规模集成电路来说，不使用的输入端不能悬空，应对于触发器等中规模集成电路来说，不使用的输入端不能悬空，应根据逻辑功能接入适当电平根据逻辑功能接入适当电平对于输出端的处理对于输出端的处理除除“三态门、集电极开路门三态门、集电极开路门”外，外，TTL集成电路的输出端不允许并联集成电路的输出端不允许并联使用如果将几个使用如果将几个“集电极开路门集电极开路门”电路的输出端并联电路的输出端并联,实现线与功能实现线与功能时，应在输出端与电源之间接入一个计算好的上拉电阻时，应在输出端与电源之间接入一个计算好的上拉电阻集成门电路的输出更不允许与电源或地短路，否则可能造成器件损坏集成门电路的输出更不允许与电源或地短路，否则可能造成器件损坏。

第7页，共85页83 CMOS集成电路使用应注意的问题1正确选择电源正确选择电源由于由于CMOS集成电路的工作电源电压范围比较宽（集成电路的工作电源电压范围比较宽（CD4000B/4500B：318V），选择），选择电源电压时首先考虑要避免超过极限电源电压其次要注意电源电压的高低将影响电电源电压时首先考虑要避免超过极限电源电压其次要注意电源电压的高低将影响电路的工作频率降低电源电压会引起电路工作频率下降或增加传输延迟时间例如路的工作频率降低电源电压会引起电路工作频率下降或增加传输延迟时间例如CMOS触发器，当触发器，当Vcc由由+15V下降到下降到+3V时，其最高频率将从时，其最高频率将从10MHz下降到几十下降到几十kHz防止防止CMOS电路出现可控硅效应的措施电路出现可控硅效应的措施当当CMOS电路输入端施加的电压过高（大于电源电压）或过低（小于电路输入端施加的电压过高（大于电源电压）或过低（小于V），或者），或者电源电压突然变化时，电源电流可能会迅速增大，烧坏器件，这种现象称为可控硅电源电压突然变化时，电源电流可能会迅速增大，烧坏器件，这种现象称为可控硅效应预防可控硅效应的措施主要有：预防可控硅效应的措施主要有：（1）输入端信号幅度不能大于）输入端信号幅度不能大于Vcc和小于和小于0V。

第8页，共85页9（2）要消除电源上的干扰3）在条件允许的情况下，尽可能降低电源电压如果电路工作频率比较低，用+5V电源供电最好4）对使用的电源加限流措施，使电源电流被限制在30mA以内常用的电源限流电路如图4.2.1所示第9页，共85页10对输入端的处理对输入端的处理在使用在使用CMOS电路器件时，对输入端一般要求如下：电路器件时，对输入端一般要求如下：（1）应保证输入信号幅值不超过）应保证输入信号幅值不超过CMOS电路的电源电压即满足电路的电源电压即满足VSSVIVcc，一般，一般VSSV2）输入脉冲信号的上升和下降时间一般应小于数）输入脉冲信号的上升和下降时间一般应小于数m ms，否则电路工，否则电路工作不稳定或损坏器件作不稳定或损坏器件3）所有不用的输入端不能悬空，应根据实际要求接入适当的电压（）所有不用的输入端不能悬空，应根据实际要求接入适当的电压（Vcc或或V）由于CMOS集成电路输入阻抗极高，一旦输入端悬空，极易集成电路输入阻抗极高，一旦输入端悬空，极易受外界噪声影响，从而破坏了电路的正常逻辑关系，也可能感应静电，受外界噪声影响，从而破坏了电路的正常逻辑关系，也可能感应静电，造成栅极被击穿。

造成栅极被击穿对输出端的处理对输出端的处理（1）CMOS电路的输出端不能直接连到一起否则导通的电路的输出端不能直接。