自制恒温电烙铁
一、数字集成电路的分类
数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。
1．按结构工艺分
按结构工艺分类，数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。如图0-1所示。
世界上生产 多、使用 多的为半导体集成电路。半导体数字集成电路（以下简称数字集成电路）主要分为ttl、cmos、ecl三大类。
ecl、ttl为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。双极型集成电路主要有 ttl(transistor-transistor logic)电路、ecl(emitter coupled logic)电路和i２l(integrated injection logic)电路等类型。其中ttl电路的性能价格比 佳，故应用 广泛。
ecl，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。在所有数字电路中，它工作速度 高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。这种门电路输出阻抗低，负载能力强。它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。
mos电路为单极型集成电路，又称为mos集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(metal oxide semi-conductor field effect transistor,缩写为mosfet)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。 mos集成电路又分为pmos(p-channel metal oxide semiconductor，p沟道金属氧化物半导体)、nmos(n-channel metal oxide semiconductor，n沟道金属氧化物半导体)和cmos(complement metal oxide semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。
mos电路中应用 广泛的为cmos电路，cmos数字电路中，应用 广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与ttl电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。cmos数字集成电路电路主要分为4000（4500系列）系列、54hc/74hc系列、54hct/74hct系列等，实际上这三大系列之间的引脚功能、排列顺序是相同的，只是某些参数不同而已。例如，74hc4017与cd4017为功能相同、引脚排列相同的电路，前者的工作速度高，工作电源电压低。4000系列中目前 常用的是b系列，它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。
bi-cmos是双极型cmos（bipolar-cmos）电路的简称，这种门电路的特点是逻辑部分采用cmos结构，输出级采用双极型三极管，因此兼有cmos电路的低功耗和双极型电路输出阻抗低的优点。
综上所述，ttl74系列、cmos 4000（4500）系列是通用性 强、应用 广泛的数字集成电路，因此，本书重点介绍这两类常用的数字集成电路。
2.根据集成电路规模的大小分
根据集成电路规模的大小，数字集成电路通常分为小规模集成电路（ssi） 、中规模集成电路（msi） 、大规模集成电路（lsi）和超大规模集成电路（vlsi）。
(1) 小规模集成电路（small scale integration，ssi）
小规模集成电路通常指含逻辑门个数小于10 门(或含元件数小于100个)的电路。
(2) 中规模集成电路（medium scale integration，msi）
中规模集成电路通常指含逻辑门数为10门～99门(或含元件数100个～999个)的电路。
(3) 大规模集成电路（large scale integration，lsi）
大规模集成电路通常指含逻辑门数为1000门～9999门(或含元件数1000个～99999个)的电路。
(4) 超大规模集成电路（very large scale integration，vlsi）
超大规模集成电路通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)的电路。
3. 根据电路的功能分
（1）门电路 与门/与非门、或门/或非门、非门等。
（2） 触发器 锁存器 r-s触发器、d触发器、j-k触发器等
（3） 编码器 译码器 二进制——十进制译码器、bcd—7段译码器等。
（4）计数器 二进制、十进制、n进制计数器等。
（5）运算电路 加/减运算电路、奇偶校验发生器、幅值比较器等。
（6） 时基 定时电路 单稳态电路 、延时电路等。
（7） 模拟电子开关 数据选择器
（8） 寄存器 基本寄存器、移位寄存器（单向、双向）。
（9） 存储器 ram、rom、e2prom、flash rom等。
（10） cpu
对广大电子爱好者来说， 需要了解和掌握的为第1~8类中小规模集成电路的原理与应用，因此，本书按照该分类对第1~8类中常用的数字集成电路的基本工作原理及应用作比较详细地介绍。下面先介绍ttl 74系列和4000系列数字集成电路的型号组成及符号的意义。
二、 数字集成电路的命名
1. 数字集成电路型号的组成及符号的意义
数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后缀三大部分组成，前缀代表制造厂商，编号包括产品系列号、器件系列号，后缀一般表示温度等级、封装形式等。如表0—1所示为ttl 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义。
1. ttl 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义
表0—1 ttl74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义
第1部分
第2部分
第3部分
第4部分
第5部分
前缀
产品系列
器件类型
器件功能
器件封装形式、温度范围
符号
意义
符号
意义
符号
意义
符号
意义
54
军用电路
-55－+125oc
标准电路
阿拉伯数字
器
件
功
能
w
陶瓷扁平
h
高速电路
b
塑封扁平
代表制造厂商
s
肖特基电路
f
全密封扁平
74
民用
通用电路
ls
低功耗肖特基电路
d
陶瓷双列直插
als
先进低功耗肖特基电路
p
塑封双列直插
as
先进肖特基电路
2. 4000系列集成电路的组成及符号意义
4000系列cmos器件型号的组成及符号的意义见表0—2。
表0—2 4000系列cmos器件型号的组成及符号意义
第1部分
第2部分
第3部分
第4部分
型 号 前 缀的意 义
器 件 系 列
器 件 种 类
工作温度范围、封装形式
代表制造厂商
符 号
意 义
符 号
意 义
符号
意 义
cd
美国无线电公司产品
40
45
产品
系列号
阿
拉
伯
数
字
器
件
功
能
c
0℃~70℃
cc
中国制造
e
-40℃~85℃
tc
日本东芝公司产品
r
-55℃~85℃
mc1
摩托罗拉公司产品
m
-55℃~125℃
举例说明如下：
ct 74 ls 00 p
（1） (2) (3) (4) (5)
封装形式 p：塑料双列直插封装
器件种类：四2输入与非门
器件系列：低功耗肖特基74ttl电路系列
产品系列 74系列
制造厂商 ct：国产ttl电路
ct74ls00p为国产的（采用塑料双列直插封装）ttl 四2输入与非门。
sn 74 s 195 j
（1） (2) (3) (4) (5)
封装形式 j：陶瓷双列直插封装
器件种类：4位并行移位寄存器
器件系列：肖特基74ttl电路系列
产品系列 74系列
制造厂商 sn：美国texas公司制造
sn74s195j为美国texas公司制造的采用陶瓷双列直插封装的4位并行移位寄存器。
同一型号的集成电路原理相同，通常又冠以不同的前缀、后缀，前缀代表制造商（有部分型号省略了前缀），后缀代表器件工作温度范围或封装形式，由于制造厂商繁多，加之同一型号又分为不同的等级，因此，同一功能、型号的ic其名称的书写形式多样，如cmos 双d触发器4013有以下型号：
cd4013ad cd4013ae cd4013cj cd4013cn cd4013bd cd4013be cd4013bf cd4013ubd cd4013ube cd4013bcj cd4013bcn；
hfc4013 hfc4013be hcf4013bf hcc4013bd/bf/bk hef4013bd/bp hbc4013ad/ae/ak/af scl4013ad/ae/ac/af mb84013/m mc14013cp/bcp tc4013bp.
一般情况下，这些型号之间可以彼此互换使用。
