集成電路的種類與用途-資料下載頁
2025-05-17 13:55本頁面
【正文】 點(diǎn) CMOS電路的結(jié)構(gòu)、制作工藝不同于TTL電路，CMOS集成電路的功耗很低。一般小規(guī)模CMOS集成電路的靜態(tài)平均功耗小于10uW，是各類實(shí)用電路中功耗最低的。比如 TTL集成電路的平均功耗為10mw是CMOS電路的10倍。但CMOS集成電路的動(dòng)態(tài)功耗隨工作頻率的升高而增大。 CMOS電路的輸入特性用輸入電流和電容表示，由于電路的輸入電阻很高，；輸入電容是各種雜散電容總和，一般在5pF左右。 CMOS電路的輸出特性取決于輸出線路形式和輸出管的特性參數(shù)。大多數(shù)CMOS電路可用輸出驅(qū)動(dòng)電流、邏輯電平及狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間來表示輸出特性。 （2）CMOS集成電路的類型 CMOS電路的類型很多，但最常用的是門電路。 CMOS電路中的邏輯門有非門、與門、與非門、或非門、或門、異或門、異或非門，施密特觸發(fā)門、緩沖器、驅(qū)動(dòng)器等。 非門也稱反相器，它是只有1個(gè)輸入端和1個(gè)輸出端的邏輯門。輸人為高電平時(shí)，輸出即為低電平；反之，輸出為高電平。輸出與輸入總是反相或互補(bǔ)的。與門具有2個(gè)或2個(gè)以上輸入端和1個(gè)輸出端。當(dāng)所有輸人都是高電平時(shí)，輸出也為高電平；只要有1個(gè)或互個(gè)以上輸入低電平時(shí)，輸出就為低電平。 與非門則是當(dāng)輸入端中有1個(gè)或1個(gè)以上是低電平時(shí)，輸出為高電平；只有所有輸入是高電平時(shí)，輸出才是低電平。 或門具有1個(gè)或端，2個(gè)或2個(gè)以上的輸入端。當(dāng)所有輸入為低電平時(shí)，輸出才是低電平。如果有1個(gè)或1個(gè)以上輸入是高電平，則其輸出變相電平。或非門電路是當(dāng)?shù)萌攵硕继幱诘碗娖綍r(shí)，其輸出才呈現(xiàn)高電平；只要有1個(gè)或互個(gè)以上輸入為高電平，輸出即為低電平。 異或門電路有2個(gè)輸入端，1個(gè)輸出端。當(dāng)2個(gè)輸入端中只有一個(gè)是高電平時(shí)，輸出則為高電平；當(dāng)輸入端都是低電平或都是高電平時(shí)，輸出才是低電平。 異或門倒相就變?yōu)楫惢蚍情T。異或非門也稱作為“同或門”。異或非門只有2個(gè)輸入端，1個(gè)輸出端，當(dāng)2個(gè)輸入端都是低電平或都是高電平時(shí)，輸出為高電平；2個(gè)輸入端只有1 個(gè)是高電平時(shí)，輸出才是低電平。 最基本線路構(gòu)成的門電路存在著抗干擾性能差和不對(duì)稱等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，可以在輸出或輸入端附加反相器作為緩沖級(jí)；也可以輸出或輸入端同時(shí)都加反相器作為緩沖級(jí)。這樣組成的門電路稱為帶緩沖器的門電路。 帶緩沖輸出的門電路輸出端都是1個(gè)反相器，輸出驅(qū)動(dòng)能力僅由該輸出級(jí)的管子特性決定，與各輸入端所處邏輯狀態(tài)無關(guān)。而不帶緩沖器的門電路其輸出驅(qū)動(dòng)能力與輸入狀態(tài)有關(guān)。另一方面。帶緩沖器的門電路的轉(zhuǎn)移特性至少是由3級(jí)轉(zhuǎn)移特性相乘的結(jié)果，因此轉(zhuǎn)換區(qū)域窄，形狀接近理想矩形，并且不隨輸入使用端數(shù)的情況而變化、加緩沖器的門電路，抗干擾性能提高10％電源電壓。此外，帶緩沖器的門電路還有輸出波形對(duì)稱、交流電壓增益大、帶寬窄、輸入電容比較小等優(yōu)點(diǎn)。不過，由于附加了緩沖級(jí)，也帶來了一些缺點(diǎn)。例如傳輸延遲時(shí)間加大，因此，帶緩沖器的門電路適宜用在高速電路系統(tǒng)中。 在數(shù)字電路中，由于TTL電路、CMOS電路、ECL電路等，它們的邏輯電平不同，當(dāng)這些電路相互聯(lián)接時(shí)，一定要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使各電路都工作在各自允許的電壓工作范圍內(nèi)。 數(shù)字電路中的三態(tài)邏輯門，一般是指電路的輸出端的狀態(tài)可呈現(xiàn)三種輸出阻態(tài)，或簡(jiǎn)稱“三態(tài)輸出”，這個(gè)狀態(tài)通常用字母“Z”表示。 三狀態(tài)電路在使用時(shí)的兩狀態(tài)特性與普通電路相同，而在禁止時(shí)的“Z”狀態(tài)特性則取決于三態(tài)門電路的漏電流大小。
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