集成电路常识性概念

合集下载

集成电路基本概念及分类

集成电路基本概念及分类

集成电路基本概念及分类一、引言集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是将大量电子元件集成在一块半导体晶片上的一种微型电子器件。

它的出现极大地提高了电子设备的性能和可靠性,也推动了电子信息技术的飞速发展。

本文将介绍集成电路的基本概念和分类。

二、集成电路的基本概念集成电路是由多个电子器件组成的,这些器件包括电容、电阻、晶体管等。

通常,集成电路由一个或多个晶体管、电容和电阻等功能部件组成,并通过金属线连接在一起。

它们被封装在绝缘材料中,以便保护和固定。

集成电路按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

三、模拟集成电路模拟集成电路是用于处理连续信号的电路。

它能够实现信号的放大、滤波、幅度调整等功能。

模拟集成电路常用于音频和视频信号的处理,以及各种传感器的接口电路等。

根据集成度的不同,模拟集成电路又可以分为小规模集成电路、中规模集成电路和大规模集成电路。

1. 小规模集成电路(SSI)小规模集成电路通常由几个到几十个逻辑门、触发器或放大器等元件组成。

它们具有较低的集成度,适用于一些简单的电路设计。

小规模集成电路主要用于数字信号处理、计数器、分频器等。

2. 中规模集成电路(MSI)中规模集成电路是介于小规模和大规模集成电路之间的一种集成电路。

它具有更高的集成度,可实现更复杂的功能。

中规模集成电路常用于计算机存储器、数据缓冲器、显示驱动等。

3. 大规模集成电路(LSI)大规模集成电路是由数千或数十万个晶体管和其他器件组成的电路。

它们的集成度非常高,能够实现复杂的电路功能。

大规模集成电路广泛应用于微处理器、存储器芯片、通信芯片等。

四、数字集成电路数字集成电路是用于处理离散信号的电路。

它能够对电子信号进行逻辑运算、计算、存储等操作。

数字集成电路常用于计算机、通信设备、嵌入式系统等领域。

根据其功能和结构,数字集成电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。

1. 组合逻辑电路组合逻辑电路由与门、或门、非门等基本逻辑门组成,这些门之间没有存储元件。

集成电路基础知识概述

集成电路基础知识概述

集成电路基础知识概述集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是指将多个电子元件(如晶体管、电阻、电容等)以一种特定的方式集成在单一的半导体芯片上的电路。

IC的出现和发展对现代电子技术的发展起到了重要的推动作用。

本文将对集成电路的基础知识进行概述,介绍其定义、分类、制造工艺和应用领域。

一、集成电路的定义集成电路是指将多个电子元件集成在单一芯片上,实现特定功能的电路。

它可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路处理连续信号,数字集成电路处理离散信号。

集成电路的核心是晶体管,其作为开关元件存在于集成电路中,通过控制晶体管的导通与截止实现电路的功能。

二、集成电路的分类1. 按集成度分类根据集成度的不同,集成电路可以分为小规模集成电路(Small Scale Integration,SSI)、中规模集成电路(Medium Scale Integration,MSI)、大规模集成电路(Large Scale Integration,LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,VLSI)等几种。

随着技术的发展,集成度不断提高,芯片上可容纳的元件数量也不断增加。

2. 按构成元件分类按照集成电路中所使用的主要元件类型,可以将集成电路分为晶体管-电阻-电容(Transistor-Resistor-Capacitor,TRC)型集成电路、金属-氧化物-半导体 (Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)型集成电路、双极性晶体管 (Bipolar Junction Transistor,BJT)型集成电路等。

不同类型的集成电路适用于不同的应用场景。

三、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要包括晶圆制备、掩膜生成、光刻、腐蚀、离子注入、金属蒸镀、电火花、封装测试等步骤。

其中,晶圆制备过程是整个制造工艺的基础,它包括晶体生长、切片和研磨抛光等步骤。

什么是集成电路它的分类有哪些

什么是集成电路它的分类有哪些

什么是集成电路它的分类有哪些集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是在单个硅片上将大量的电子元器件集成在一起,通过微细的电路连接来实现电子功能的半导体器件。

它的发明和应用深刻影响了现代电子科技和信息时代的发展。

本文将介绍什么是集成电路以及集成电路的分类。

一、什么是集成电路集成电路是将电子元器件(如电晶体、二极管、电容器等)和电阻器等被集成在一起的块体,通过微细的连接线连接各个元器件和电阻器。

集成电路可以包含数以百万计的电子元器件,从而在很小的空间内实现复杂的电路功能。

与传统的离散电路相比,集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。

集成电路根据集成度的不同可以分为三个层次:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)和大规模集成电路(LSI)。

小规模集成电路一般由几个到几十个晶体管组成,主要用于数字逻辑电路的实现。

中规模集成电路通常由几百到几千个晶体管组成,可以实现更复杂的数字逻辑电路。

大规模集成电路则由上千个晶体管组成,可以实现更加复杂且功能更强大的数字电路。

二、集成电路的分类根据功能的不同,集成电路可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

1. 模拟集成电路模拟集成电路是指能够处理连续信号的集成电路。

它可以对输入信号进行放大、滤波、调制等处理,输出的信号也为连续信号。

模拟集成电路广泛应用于音频放大器、射频通信、传感器信号处理等领域。

常见的模拟集成电路有运放、放大器、滤波器等。

2. 数字集成电路数字集成电路是指能够处理离散信号的集成电路。

它能够对输入的离散信号进行逻辑运算、计数、存储等处理,输出的信号为离散信号。

数字集成电路被广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。

常见的数字集成电路有逻辑门、微处理器、存储芯片等。

此外,根据制造工艺的不同,集成电路还可以分为多种类型,如:3. 厚膜集成电路厚膜集成电路是利用陶瓷、玻璃等材料制成基片的集成电路。

它的制造工艺相对简单,常用于一些简单的模拟电路和数字电路。

集成电路的基本知识

集成电路的基本知识

集成电路的基本知识集成电路是指由多个电子器件(例如晶体管、二极管等)及其互连电路组成,被集成到单个芯片或晶体片上的电子元件。

它可以完成各种数字、模拟、混合信号处理和存储等功能,成为现代电子产品中至关重要的组成部分之一。

本文将介绍集成电路的基本知识,包括其概念、分类、制造过程以及应用等内容。

一、概念集成电路是将许多电子元器件集成在一块半导体材料表面形成的电路,目的是为了将造价高昂的电子器件尽可能集成在一块半导体芯片上,从而达到功能强大、安全可靠、体积小、重量轻的特点。

二、分类按照功能可以分为数字集成电路和模拟集成电路两类,数字集成电路能够完成的只是数值间的逻辑运算,如与、或、非等运算;而模拟集成电路则能够完成的是模拟信号的输入、放大、滤波等处理。

按照应用可以分为通用集成电路和专用集成电路,通用集成电路是指能够广泛应用于各种电子产品中的电路;而专用集成电路是根据特定的应用而设计制造的电路,如微处理器、显示驱动器、电源管理器等。

按照工艺过程可以分为单片集成电路和厚膜集成电路两类,单片集成电路是将电子器件、电路连线等元件制造在一块单一的半导体晶体片上,常用于高精度和高速应用;而厚膜集成电路是将器件和连线制造在不同的薄膜上,这些薄膜再与基片叠加在一起,由于成本低,适用于一般性的应用。

三、制造过程集成电路的制造基本上可以分为三个步骤,包括晶圆加工、形成电路、并进行测试。

其中晶圆加工阶段通常包含以下步骤:1.生长半导体晶体:半导体制造过程的基础是生长高质量的单晶硅,生长方法包括单晶生长和硅热法等。

2.形成化学氧化硅(SiO2):对晶圆进行氧化处理,形成化学氧化硅,在以后的生产过程中用来隔离不同区域的器件和电路。

3.形成掩膜:通过光掩膜技术,将需要刻蚀的位置形成覆盖层。

4.刻蚀:将不需要的薄膜和硅片氧化层去除,以形成电路图。

5.掺杂:对硅片表面进行掺杂处理,以改变其电性能。

6.金属沉积:将金属层沉积在硅片表面,用来形成器件的接触和联系。

《集成电路》 讲义

《集成电路》 讲义

《集成电路》讲义一、什么是集成电路集成电路,这个听起来有些“高大上”的名词,其实已经深深地融入了我们的日常生活。

简单来说,集成电路就是把大量的电子元件,比如晶体管、电阻、电容等,集成在一个小小的芯片上。

想象一下,在一个极其微小的空间里,密密麻麻地排列着无数的电子元件,它们协同工作,实现各种各样的功能。

这就像是在一个小小的城市里,有着无数的居民和设施,共同维持着城市的运转。

集成电路的出现,彻底改变了电子技术的发展进程。

在过去,电子设备往往体积庞大、功能单一,而有了集成电路,电子设备变得越来越小巧、功能越来越强大。

从我们日常使用的手机、电脑,到汽车里的控制系统、医疗设备中的检测仪器,集成电路无处不在。

二、集成电路的发展历程集成电路的发展可以追溯到上世纪 50 年代。

当时,科学家们开始尝试在一块半导体材料上制造多个电子元件。

1958 年,杰克·基尔比(Jack Kilby)发明了第一块集成电路,这是电子技术发展的一个重要里程碑。

在接下来的几十年里,集成电路的技术不断进步。

从最初的小规模集成电路(SSI),到中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI),再到超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI),集成度越来越高,芯片上能够容纳的电子元件数量呈指数级增长。

同时,制造工艺也在不断改进。

从微米级到纳米级,芯片的制造精度越来越高,性能也越来越强。

如今,最先进的集成电路制造工艺已经达到了 5 纳米甚至更小的尺寸。

三、集成电路的制造过程集成电路的制造是一个极其复杂和精细的过程,就像是在微观世界里进行一场精密的“建筑工程”。

首先,需要准备一块纯净的半导体材料,通常是硅。

然后,通过一系列的工艺步骤,在硅片上形成一层又一层的薄膜,这些薄膜就像是建筑物的“墙壁”和“地板”。

接下来,使用光刻技术在硅片上刻画出电路图案。

这就像是在一张纸上绘制出一幅极其精细的蓝图。

光刻过程中,需要使用到光刻机,这是集成电路制造中最关键的设备之一。

集成电路基础知识入门

集成电路基础知识入门

集成电路基础知识入门一、什么是集成电路集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是将电子元器件、电子电路和电子设备等制造工艺加以综合集成在一块半导体晶片上的技术。

集成电路的问世,使得电子器件的体积大大减小,性能和功能得到了极大的提升。

集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路两种,分别用于处理模拟信号和数字信号。

二、集成电路的基本组成集成电路由晶体管、电阻、电容等元器件组成,通过不同的电路连接方式实现特定的功能。

其中,晶体管是集成电路的核心元件,它可以实现放大、开关等功能。

电阻用于限制电流的流动,电容用于储存和释放电荷。

通过将这些元器件按照特定的方式连接在一起,形成了各种不同的集成电路。

三、集成电路的分类根据集成电路的功能和应用场景的不同,可以将集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路。

模拟集成电路主要用于处理模拟信号,如音频信号、视频信号等。

数字集成电路主要用于处理数字信号,如计算机中的逻辑电路、存储电路等。

此外,还有混合集成电路,可以同时处理模拟信号和数字信号。

四、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要分为N型和P型两种。

N型工艺是以硅晶片为基础,通过掺杂磷或砷等杂质,形成N型半导体材料。

P型工艺是以硅晶片为基础,通过掺杂硼等杂质,形成P型半导体材料。

通过这两种材料的组合和加工,形成了复杂的电路结构。

五、集成电路的发展历程集成电路的发展经历了多个阶段。

最早期的集成电路是小规模集成电路,只能集成几个晶体管和几个电阻电容等元器件。

后来发展到中、大规模集成电路,可以集成数十个到数千个元器件。

现在的集成电路已经发展到超大规模和超大规模以上集成电路,可以集成上亿个晶体管和其他元器件。

六、集成电路的应用领域集成电路广泛应用于各个领域,如通信、计算机、消费电子、汽车电子、医疗设备等。

在通信领域,集成电路被用于手机、无线通信设备等;在计算机领域,集成电路被用于中央处理器、内存等;在消费电子领域,集成电路被用于电视、音响等;在汽车电子领域,集成电路被用于车载娱乐系统、车身控制系统等;在医疗设备领域,集成电路被用于医疗监测设备、医用影像设备等。

集成电路基本概念与分类

集成电路基本概念与分类

集成电路基本概念与分类集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是指将多个电子元件(如晶体管、电容、电阻等)集成在一块半导体芯片上的电子器件。

它通过在芯片上刻写电子元件的结构和连接方式来实现各种电路功能,是现代电子技术中的重要组成部分。

本文将介绍集成电路的基本概念和分类。

一、集成电路的基本概念集成电路的基本概念可以从三个方面来理解:构成、制造工艺和功能。

1. 构成:集成电路的构成是指它由哪些基本元件组成。

集成电路中最基本的元件是晶体管,还包括电阻、电容等。

通过对这些基本元件的组合和连接,形成了各种电路功能。

2. 制造工艺:集成电路的制造工艺包括光刻、扩散、腐蚀、沉积等过程。

其中最核心的是光刻技术,它能够将电路功能图案转移到半导体表面,为后续步骤的制造提供参考。

3. 功能:集成电路的功能是指它可以完成的任务。

不同类型的集成电路具有不同的功能,例如存储器、微处理器、放大器等。

二、集成电路的分类根据功能的不同,集成电路可以分为以下几类:模拟集成电路、数字集成电路和混合集成电路。

1. 模拟集成电路(Analog Integrated Circuit,简称AIC):模拟集成电路主要用于处理模拟信号,其输出与输入之间存在连续变化的关系。

模拟集成电路常用于放大、滤波、混频等模拟信号处理领域。

以放大器为例,模拟集成电路可以放大电压或电流,将弱信号转化为强信号,并且保持信号的形状和连续性。

2. 数字集成电路(Digital Integrated Circuit,简称DIC):数字集成电路主要用于处理数字信号,其输出与输入之间存在离散变化的关系。

数字集成电路常用于逻辑运算、计数器、时序控制等领域。

以逻辑门为例,数字集成电路可以实现与门、或门、与非门等逻辑运算,从而实现复杂的数字逻辑功能。

3. 混合集成电路(Mixed Integrated Circuit,简称MIC):混合集成电路是模拟和数字集成电路的结合体,它可以同时处理模拟信号和数字信号。

集成电路概念

集成电路概念

集成电路概念一、概念介绍集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是指将数百至数千个晶体管、电容器、电阻器等元件以及它们的连接线路等全部或部分制成一块半导体芯片上,并加上必要的引脚和封装材料,从而实现某种特定功能的电子器件。

集成电路是现代电子技术的重要组成部分,已广泛应用于计算机、通信、控制等领域。

二、历史发展20世纪50年代,人们开始思考如何将多个晶体管集成在一个芯片上。

1958年,美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments)的杰克·基尔比(Jack Kilby)首次制造出了世界上第一块集成电路。

同年,独立开发出类似技术的罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)也在美国英特尔公司成功制造了集成电路。

这两位科学家因此被誉为“集成电路之父”。

三、分类按功能分类:数字集成电路和模拟集成电路。

按工艺分类:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)和超超大规模集成电路(ULSI)。

按制造工艺分类:Bipolar工艺、MOS工艺、BiCMOS工艺等。

四、制造流程1. 制备单晶硅:将高纯度的硅材料加热至熔点,然后通过特殊的方法使其重新结晶成单晶体。

2. 生长氧化层:在单晶硅表面生长一层氧化物,用于隔离不同元件之间的电荷。

3. 沉积金属膜:在氧化层上沉积一层金属膜,用于制作连接线路和晶体管的引脚等。

4. 光刻技术:通过光刻机将芯片上需要进行加工的区域覆盖住,再进行曝光和显影等步骤,形成所需图形。

5. 电离注入:在芯片上注入掺杂物质,改变其导电性能,从而形成晶体管等元件。

6. 金属化处理:在芯片表面喷涂一层金属膜,并进行刻蚀处理,形成连接线路和引脚等结构。

7. 封装测试:将芯片封装到塑料或陶瓷封装体中,并进行测试和筛选。

五、应用领域1. 计算机:CPU、内存、硬盘控制器等。

2. 通信:手机芯片、光纤通信芯片、卫星通信芯片等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电路常识性概念--你还记得多少?一.TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门,TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V,Uil≤0.8V二.CMOSCMOS电路是电压控制器件,输入电阻极大,对于干扰信号十分敏感,因此不用的输入端不应开路,接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽,静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC,Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC(VCC为电源电压,GND为地)从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下,COMS电路可以直接驱动TTL,因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V;而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路,TTL的输出高电平为大于2.4V,如果落在2.4V~3.5V之间,则CMOS 电路就不能检测到高电平,低电平小于0.4V满足要求,所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况,也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5VCMOS电路的情况,如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决,最简单的就是直接将74HC换成74HCT(74系列的输入输出在下面有介绍)的芯片,因为3.3VCMOS 可以直接驱动5V的TTL电路;或者加电压转换芯片;还有就是把单片机的I/O口设为开漏,然后加上拉电阻到5V,这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小,以保证信号的上升沿时间。

三.74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片,74系列中分为很多种,而我们平时用得最多的应该是以下几种:74LS,74HC,74HCT这三种,这三种系列在电平方面的区别如下:TTL和CMOS电平1、TTL电平(什么是TTL电平):输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

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0.4V。

2、CMOS电平:1逻辑电平电压接近于电源电压,0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(ttl5v<==>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、OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。

否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。

5、TTL和COMS电路比较:1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。

2)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电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。

3)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:1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压。

2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。

3)在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。

4)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路得电源,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。

6、COMS电路的使用注意事项:1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。

所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。

2)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1mA之内。

3)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=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。

5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。

7、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门电路就不用考虑这些了。

8、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OD门,它的输出就叫做开漏输出。

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:OC门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。

9、什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。

因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。

所以推挽就是图腾。

一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MACMOS器件不用的输入端必须连到高电平或低电平,这是因为CMOS是高输入阻抗器件,理想状态是没有输入电流的.如果不用的输入引脚悬空,很容易感应到干扰信号,影响芯片的逻辑运行,甚至静电积累永久性的击穿这个输入端,造成芯片失效.另外,只有4000系列的CMOS器件可以工作在15伏电源下,74HC,74HCT等都只能工作在5伏电源下,现在已经有工作在3伏和2.5伏电源下的CMOS逻辑电路芯片了.CMOS电平和TTL电平:CMOS逻辑电平范围比较大,范围在3~15V,比如4000系列当5V供电时,输出在4.6以上为高电平,输出在0.05V 以下为低电平。

输入在3.5V以上为高电平,输入在1.5V以下为低电平。

而对于TTL芯片,供电范围在0~5V,常见都是5V,如74系列5V供电,输出在2.7V以上为高电平,输出在0.5V以下为低电平,输入在2V以上为高电平,在0.8V以下为低电平。

因此,CMOS电路与TTL电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配。

有关逻辑电平的一些概念:要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义:1:输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。

2:输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。

3:输出高电平(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。

4:输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。

5:阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。

它是一个界于Vil、Vih 之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输入高电平>Vih,输入低电平<Vil,而如果输入电平在阈值上下,也就是Vil~Vih这个区域,电路的输出会处于不稳定状态。

对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:Voh>Vih>Vt>Vil>Vol6:Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。

7:Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。

8:Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。

9:Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。

门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为开路门。

开路的TTL、CMOS、ECL 门分别称为集电极开路(OC)、漏极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OC、OD门)或下拉电阻(OE门),以及电阻阻值是否合适。

对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件:(1):RL<(VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)(2):RL>(VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。

10:常用的逻辑电平·逻辑电平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。

·其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5VTTL和5VCMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V 系列。

·5VTTL和5VCMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。

·3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。

·低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。

·ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。

·RS-422/485和RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入输出,RS-232是单端输入输出。

OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,OpenCollector(OpenDrain)。

为什么引入OC门?实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。

因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。

OC门主要用于3个方面:1、实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。

由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。

OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。

相关文档
最新文档