第2章 数字电路设计基础
2.1 数字集成电路
常用的数字集成电路芯片主要有两种:TTL电路和CMOS电路。TTL电路常常称作74、54系列。TTL。电路中,54系列在逻辑功能、封装引脚、其他主要电路特性上和74系列完全一样,主要差别在于74系列使用温度范围为0~70℃,而54系列使用温度范围为-55~125℃,习惯称74系列是民用品、商业用品,54系列是军品。举例来说74LS00与54LS00、74LS04与54LS04、74LSl81与54LSl81……它们的逻辑功能、封装引脚完全一样,主要差别仅在于使用温度范围,不考虑工作温度范围,则可以相互替换。
TTL系列中又分成若干子系列:S、I.S、HC、HCT、AS、AF……子系列,它们的逻辑功能及引脚完全一样,电路特性参数则有一定的差异。以7400、74LS00、74S00、74HC00、74HCT00、74AS00为例,它们的芯片封装14个引脚,一个芯片内部包括4个2输入端的与非门,习惯称为4×2与非门,它们的电路特性参数有一定的差异:7400是早期的产品,功耗大,速度慢;74LS00是低功耗肖特基电路;74S00是高速电路;74HCT00可以与CMOS电路匹配;……由于逻辑功能一样,引脚也一样,在一定应用范围内它们之间可以替换。
另一种是CMOS电路,常常称为40、45系列。CMOS电路的40、45系列,其命名序列中没有其他LS、S等子系列,而且40系列、45系列也仅仅是命名习惯的序列,并不像74、54系列分别表示民品和军品,有些文献资料把它们统称为40××系列。由于公司厂家不同,有时又称40、45系列为140、145系列,如l4011、14069、14584、14518……与4011、4069、4584、4518……其实完全一样。
CMOS电路与TTL电路比较,其主要特点为:工作电压范围大(3.o~18.0V);工作温度范围广(-40~125℃);功耗低,静态工作电流在微安级(-般为0.5~1.o肚A),传统的CMOS电路的驱动能力、开关速度,较之TTL电路都要低;*后一点是CMOS电路*大的缺陷。
……