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集
成
电
路
介
绍
集成电路是
20
< p>世纪60
年代发展起来的一种半导体器件,
它的英
< p>文名称为
Integrated
Circuites
,缩写为
IC
。它是以半导体晶体材料为
基片,经加工
制造,将元件、有源器件和互连线集成在基片内部、表
面或基片之上,执行某种电子功能
的微型化电路。
随着科学技术的迅速发展和对数字电路不断增长的应用
要求,
集
成电路生产厂家积极采用新技术、
改进设计方案 和生产工艺,
沿着提
高速度、降低功耗、缩小体积的方向作不懈努力,不
断推出各种型号
的新产品。仅几十年时间,数字电路就从小规模、中规模、大规模发
p>
展到超大规模、巨大规模。集成电路的种类相当多,集成电路按制作
工艺来分可分为三大类,
即半导体集成电路,
膜集成电路及混合集成
电路。目前世界上生产最多、应用最广的就是半导体集成电路。半导
体集成电
路又可分为
DDL
(二极管-二极管逻辑)集成电路、
DTL p>
(二极管-三极管逻辑)集成电路、
HTL
高电压(二极管- 三极管
逻辑)集成电路、
TTL
(三极管-三极管逻辑) 集成电路、
ECL
(射
极偶合逻辑或电流开关逻辑)
p>
集成电路和
CMOS
(互补型金属氧化物
半导
体逻辑)集成电路。目前应用最广泛的数字电路是
TTL
电路和
< br>CMOS
电路。
TTL
电路以双 极型晶体管为开关元件,所以又称双极型集成电
路。根据应用领域的不同,它分为
54
系列和
74
系列,前者为军品,
一般工业设备和消费类电子产品多用后者。
74
系列数字集成电路是
国际上通用的标准电路。其品种分为六大类:
74
××(标准)< /p>
、
74S
××(肖特基)
、
74LS
××(低功耗肖特基)
、
74AS
××( 先进肖特
基)
、
74ALS
××(先进低 功耗肖特基)
、
74F
××(高速)
、其逻辑功< /p>
能完全相同。它具有速度高、驱动能力强等优点,但其功耗较大,集
成度相对较低。
MOS
电路又称场效应集成电路,它 的主要优点是输入阻抗高、
功耗低、
抗干扰能力强且适合大规模集成。< /p>
特别是其主导产品
CMOS
集成电路有着特殊的优点,
p>
如静态功耗几乎为零,
输出逻辑电平可为
VDD
或
VSS
,上升和下降时间处于同数量级等,因而
CMOS p>
集成电
路产品已成为集成电路的主流之一。其品种包括
400 0
系列的
CMOS
电路以及
74
系列的高速
CMOS
电路。其中
74
系列的 高速
CMOS
电
路又分为三大类:
HC< /p>
为
CMOS
工作电平;
HCT
为 p>
TTL
工作电平
(它
可与
74 LS
系列互换使用)
;
HCU
适用于无缓冲级的< /p>
CMOS
电路。
74
系列高速
CMOS
电路的逻辑功能和引脚排列与相应的
74LS
系列的品
种相同,工作速度也相当高,功耗大为降低。
另外,
随着推出
BiCMOS
集成电路,
它综合了 双极和
MOS
集成
电路的优点,
普通双极 型门电路的长处正在逐渐消失,
一些曾经占主
导地位的
T TL
系列产品正在逐渐退出市场。
CMOS
门电路不断改进
工艺,正朝着高速、低耗、大驱动能力、低电源电压的方向发展。
Bi
CMOS
集成电路的输入门电路采用
CMOS
工艺,其输出端采用 双
极型推拉式输出方式,既具有
CMOS
的优势,又具有 双极型的长处,
已成为集成门电路的新宠。
半导体存储器和可编程逻辑器件介绍
半导体存储器主要用于计算机的程序或数据的存储,它分为
ROM
和
RAM
两种。
RAM
是随机存取存储 器,它的读写速度很高,它分为动
态
(DRAM)
和静态
(SRAM)
两种。
DRAM
是靠寄生电容存储信 息,需要定
时刷新,否则信息会丢失。
DRAM
的功耗小 ,结构简单,在容量大的
计算机中被广泛应用。
SRAM
主要用于存储容量小的微型机中。
PROM
是
(
可编程只读存储器
)
,可用来存储程序、固定数据,这< /p>
些
程序及数据以二进制码的形式事先存入
PROM
中,断电时它们不会
丢失,在使用时只供读出,
而不能随时写入, 故称为可编程只读存储
器。若能多次擦除多次编程的
ROM
称为
EPROM(
可擦除可编程只读存
储器
,能快速擦除快速写入信息的
ROM
称为
F lash(
快省存储器
)
。
PROM
、
EPROM
除了存储数据外,还可以编程逻辑函数 ,具有这种
可编程逻辑函数功能的器件还包括
PLA
、< /p>
PAL
和
GAL
等。
PLA
主要由
与阵列、或阵列构成,两个阵列都是可编程的。
PAL p>
则由可编程的与
阵列、
固定的或阵列和输出电路三部分构成,
与阵列采用双极型熔丝
结构。
GAL
由与 阵列、或阵列和输出逻辑宏单元三部分组成,
GAL
是
采
用
E2CMOS
工艺制造,可多次进行改写,使用方便,借助开发的硬
< p>件和软件,可以用
GAL
实现所有中、小规模数字集成器件。
PAL
的功
能不如
GAL
,但是 读写速度比
GAL
高。
可编程逻辑器件
PLD
按照有无寄存功能分为组合
PLD
和时序< /p>
PLD
两类。按照电路结构的不同,则有
PLA
< p>和PGA
型两大类。即
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