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第3章 集成逻辑门 3.1 晶体管的开关特性 3.2 TTL集成逻辑门 3.3 ECL 门与IIL 电路 3.4 MOS 电路 3.5 CMOS 电路 第三章概述 • 集成电路(Integrated Circuit)就是将所有的元件和连线都 制作在同一块半导体基片(芯片)上。集成电路分模拟和 数字两大类。 • 在数字集成逻辑电路中，常以“门”为最小单位。我们 可按其“集成度”(一定大小的芯片上所含门的数量多少) 分成： – 小规模集成电路(SSI ：Small Scale Integrating)，一块芯片上含 1~50个门。 – 中规模集成电路(MSI ：Medium Scale Integrating), 一块芯片上 含50~100个门。 – 大规模集成电路(LSI ：Large Scale Integrating), 一块芯片上含 100~10000个门。 – 超大规模集成电路(VLSI：Very Large Scale Integrating),一块芯 +4 + 片上含10 ~10 个门。 如果集成逻辑门是以双极型晶体管( 电子和空穴两种 载流子均参与导电)为基础的，则称为双极型集成逻辑门电 路。它主要有下列几种类型： – 晶体管—晶体管逻辑(TTL：Transistor-Transistor Logic) ； – 高阈值逻辑(HTL：High Threshold Logic) ； – 射极耦合逻辑(ECL ：Emitter Coupled Logic ； ECL 门又 叫 做 电 流 开 关 逻 辑 门 ， 即 Current Switching Logic,CSL) ； 2 – 集成注入逻辑(I L ：Integrated Injection Logic) 。 如果集成逻辑门是以单极型晶体管(只有一种极性 的载流子：电子或空穴)为基础的，则称为单极型集成 逻辑门电路。目前应用得最广泛的是金属—氧化物—半 导 体 场 效 应 管 逻 辑 电 路 (MOS ： Metal Oxide Semiconductor)。 MOS 电路又可分为： – PMOS(P沟道MOS) ； – NMOS(N沟道MOS) ； – CMOS(PMOS—NMOS互补) 。 §3.1 晶体管的开关特性 门：具有开关作用。 门电路：具有控制信号通过或不通过能力的电路。 1、器件的开关作用 体现开关作用→静态特性 开关特性 转换过程→动态特性 Z ＝0 →短路、相当开关闭合 理想开关特性 Z ＝∞ →断路、相当开关断开 2、半导体二极管的开关特性 （1）开关作用 UD D正偏→导通→U 很小→电路导通 D + U ≈0.7V,硅管 D V