集成逻辑门综述.doc

数字集成电路综述—、CMOS和TTL概念Plrt基于PN结的半导体管仃ransistor）,属于电流控制器件为了减少功耗和发热，又研究 出了基于电场效应的半导体管，称为场效应管（FET）,属于电压控制器件PN结晶体管中多数载流子和少数载流子同时起作用（电子、空穴同时流动），所以称之为双极型三极管，简称晶体管场效应管则仅仅利用多数载流子（N型的电子、P型的空 穴）导电，所以称之为单极型三极管或单极型晶体管场效应管的突出特点是内阻很大，所以电流很小（uA级），功耗极小场效应管有结型 和绝缘栅型两大类 结型管又分N沟结型 和P沟结型；绝缘栅 管又分为N沟增强 型、N沟耗尽型、P 沟增强型、P沟耗尽 型四种6种管符号有 别绝缘栅型场效应 管输入阻抗极高，在 开关电路和逻辑电路 中得到广泛应用由结场效应 晶体管N沟结构P沟结构漏极删极堆极漏极源极N沟耗尽型F沟耗尽型分-衬底耳-衬底M0S场效应晶体管1沟増强型P沟増强型牛衬底牛衬底Is于绝缘栅型场效应管用到了金属、氧化物以及半导体，所以也称之为金属-氧化物-半导体（Metal-Oxide Semiconductor）场效应管，按英文字头称为MOSFET、简称MOS管。

MOS管的突出缺点是速度不如双极型晶体管，为此研究出了 P沟和N沟结合的互补MOS 管(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)^ 即 CMOS 管CMOS管的出现使得FET得到广泛使用细分还有HMOS （高速CMOS）、CHMOS（高速低功耗CMOS）等ir<构成数字集成电路的基础元件是三极管，基于双极型三极管的数字集成电路称为TTL仃ransistor-Transistor-Logic）电路，基于CMOS的集成电路就称为CMOS电路TTL电路仃ransistor-Transistor-Logic) 度快、输入阻抗小、功耗大，工作电压5VO国际上以美国德州仪器公司的产品SN54/74系列为公认通用系列，其中74LSxx为高速低功耗产品，应用最为普遍CMOS 电路(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 度比 TTL 慢、输入阻抗大、功耗低，工作电压3-18VO国际上以美国无线电公司(RCA)的CD4000系列和美国国家半导体公司(NS)的高速54/74HCXX系列为公认通用系列双敬藝成门电路戦藝成门电路TTLLSTTLHTL11PB0SNM0SCMOS特点盲速低功耗抗干扰趙盲速12-22每门延退(ns)10-402-105-1560-9050-1000.2-101-1080-1801-515-20300400抗干扰能力较弱电淖电压(V)150S较頼-20<150.01403-15二、CMOS和TTL对比1.TTL电平：输出高电平＞2・4V瀚出低电平＜0.4Vo在室温下，一般输出高电平是3.5V,输出低电平 是0.2V。

最小输入高电平和低电平：输入高电平＞=2.0V,输入低电平＜=0.8V,噪声容限是0.4Vo2. CMOS 电平:逻辑电平W的电压接近于电源电压，逻辑电平接近于0V而且具有很宽的噪声容限3.电平转换电路:因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(TTL5W==＞CMOS3・3v),所以互相连 接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西4. TTL和COMS电路比较：%1 TTL电路是电流控制器件，而COMS电路是电压控制器件1 TTL电路的速度快，传输延迟时间短（5-10ns）,但是功耗大COMS电路的速度慢，传输延迟时间长（25・50ns）,但功耗低COMS电路的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片越热1 COMS电路的锁定效应：COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增 大这种效应就是锁定效应当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很 容易烧毁芯片防御措施: •在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过规定电压•芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压•在VDD和外电源之间加线流电阻，即使有大的电流也不让它进去。

•当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路的电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS电路的电源5. COMS电路的使用注意事项①COMS电路时电压控制器件，它的输入阻抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强所=|以，不用的管脚不能悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平1 输入端接低内阻的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电 流限制在4mA之内1 当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻④当输入端接大电容时，应该在输入端和电容间接保护电阻电阻值为R=V0/1 mA.V0是外界电容上的电压⑤COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMSo6. TTL门电路中输入端负载特性（输入端带电阻特殊情况的处理）:①悬空时相当于输入端接高电平因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻②在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低 电平因为由TTL门电路的输入端负载特性可知，只有在输入端接的串联电阻小于910欧时, 它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。

这个一定要注意COMS H电路就不用考虑这些了vccvccOC门灌电流接法〜vcc普通门拉电流接法 普通门灌电流接法 TGND0C门拉电流接法一U?A7404GNDR? RES2VCCGNDLEDGHDVCCVCC6ND二、相关概念和术语1.OC 门、OD 门TTL电路有集电极开路OC门，MOS管也有和集电极对应的漏极开路的ODH,它的输出就叫做开漏输出这类门必须外接上拉电阻才能将开关电平作为高低电平用，可用于大电流或大电压的负载，所以又叫做驱动门电路OC门在截止时有漏电流输出，那就是漏电流，为什么有漏电流呢？那是因为当三极管截止的时候，它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过 三极管的集电极的电流也就不是真正的0,而是约0而这个就是漏电流开漏 输出：ocn的输出就是开漏输出；OD门的输出也是开漏输出它可以吸收很 大的电流，但是不能向外输出的电流所以，为了能输入和输出电流，它使用 的时候要跟电源和上拉电阻一齐用OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转 换器以及满足吸收大负载电流的需要2. 什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别?没有的TTL集成电路中，输出端内接有上拉三极管的就叫做图腾柱输出,叫做OCHo因为TTL就是一个三极管，图腾柱也就是两个三极管推挽相连。

所以推挽就是图腾一般图腾柱输出，高电平400uA,低电平8mA网友评论:楼主的第5点有好多BUG：电流大于1 mA不见得就会烧MOS,这些注意事项应该要给大家一些前提条件，等你给了前提条件，我再给你分析一下还有讲那些锁定效应时，我不知道你讲的是不是latch up现象；以后楼主 能不能养成好习惯，在说某些现象的时候最好用一下英语原文，因为这些名词 不全是中国人发现的如果你真的讲latch up现象，这样随便说说无法向看你 的文章的弟兄传递有用的、具体的信息，所以，最好也讲一下它为什么会这样子3. 什么是肖特基电路？（74S系列就是肖特基电路） 网上文章：什么是肖特基二极管?hc360慧聪网电子行业频道2003-07-11 16:10:37%1 肖特基二极管的作用 肖特基（Schottky）二极管也称肖特基势垒二极 管（简称SBD）,它是一种低功耗、超高速半导体器件，广泛应用于开关电源、 变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保 护二极管使用，或在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用1 肖特基二极管的结构 肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别，它的内部是由阳极金属（用铝或铝等材料制成的阻挡层）、二氧化硅（SiO2）电场消除材料、N•外延层（碑材料）、N型硅基片、N+阴极层及阴极金 属等构成，如图4・44所示。

在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒当在 肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极） 时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏 压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大肖特基二极管分为有引线和表面安装（贴片式）两种封装形式采用有引线式封装的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用它有单管式和对管（双二极管）式两种封装形式肖特基对管又有共阴（两管的负极相连）、共阳（两管的正极相连）和串联（一只二极管的正极接另一只二极管的负极）三种管脚引出方式采用表面封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式,有人~佃种管脚引出方式1 常用的肖特基二极管 常用的有引线式肖特基二极管有D80・004、82-004. MBR4545、MBR2535等型号常用的表面封装肖特基二极管有F系列信息来源：慧聪电子问题：请问什么叫做“schottky” ?用在什么地方，起什么作用阿？回答：1.肖特基是人名，肖特基二极管本质就是一个pn结，单向导通，导通电压是一定的，比较低，具体是多少我不记得了2.肖特基可能是肖特基二極管的代稱，該二極管採用金屬做p極，n極輕摻雜（如果n極重摻雜可能變爲歐姆接觸），該二極管特性是正向導通電壓低, 續流二極管，有時也做對地反向接電源部分，可以在斷電時電感產生的反向感 應電動勢作放電回路，保護IC反響擊穿電壓也低，結電容較小，反應速度比較快,常用於boost電路中作3・ Schottky rectifiersErektifaia] have been used for over 25 years in the power supplyindustry. It carries advantages such as very low forward voltage drop and switching speeds that approach zero time. This makes them ideal for output stages of switching power supplies. They are also used in very high frequency applications in eluding very low power involving signal.The reverse recovery time of Schottky diodes are extremely fast 。