74系列集成電路的分類及區(qū)別

1、74系列集成電路的分類及區(qū)別2008-12-2613:42:44分類：默認分類|標簽：|字號大中小訂閱74系列集成電路大致可分為6大類：74xx（標準型）；74LSxx（低功耗肖特基）；74Sxx（肖特基）；74ALSxx（先進低功耗肖特基）；74ASxx（先進肖特基）；74Fxx（高速）。HC為COMS工作電平；HCT為TTL工作電平，可與74LS系列互換使用；HCU適用于無緩沖級的CMOS電路。這9種74系列產品，只要后邊的標號相同，其邏輯功能和管腳排列就相同。根據不同的條件和要求可選擇不同類型的74系列產品，比如電路的供電電壓為3V就應選擇74HC系列的產品。補充:.74系列這是早期的產

2、品，現仍在使用，但正逐漸被淘汰。74H系列這是74系列的改進型，屬于高速TTL產品。其與非門的平均傳輸時間達10ns左右，但電路的靜態(tài)功耗較大，目前該系列產品使用越來越少，逐漸被淘汰。74S系列這是TTL的高速型肖特基系列。在該系列中，采用了抗飽和肖特基二極管，速度較高，但品種較少。74LS系列這是當前TTL類型中的主要產品系列。品種和生產廠家都非常多。性能價格比比較高，目前在中小規(guī)模電路中應用非常普遍。74ALS系列這是先進的低功耗肖特基系列。屬于74LS系列的后繼產品，速度（典型值為4ns）、功耗（典型值為1mW）等方面都有較大的改進，但價格比較高。74AS系列這是74S系列的后繼產品，尤

3、其速度（典型值為1.5ns）有顯著的提高，又稱先進超高速肖特基”系列。74HC系列54/74HC系列是高速CMOS標準邏輯電路系列，具有與74LS系列同等的工作度和CMOS集成電路固有的低功耗及電源電壓范圍寬等特點。74HCxxx是74LSxxx同序號的翻版，型號最后幾位數字相同，表示電路的邏輯功能、管腳排列完全兼容，為用74HC替代74LS提供了方便。74AC系列該系列又稱先進的CMOS集成電路，54/74AC系列具有與74AS系列等同的工作速度和與CMOS集成電路固有的低功耗及電源電壓范圍寬等特點。ACT高性能CMOS邏輯門系列（輸入TTL兼容具緩沖功能）AC高性能CMOS邏輯門系列（具緩

4、沖功能）ALS高性能低功耗邏輯門系列（TTL兼容具緩沖功能）AS高性能邏輯門系列（TTL兼容具緩沖功能）CCMOS邏輯門系列FCT高速CMOS邏輯門系列F高速邏輯門系列（TTL兼容）HC-4XX高速COMS邏輯門系列（TTL兼容）HCT-4XX高速COMS邏輯門系列（TTL兼容）HCT高速COMS邏輯門系列（TTL兼容）HC采用CMOS接口器的邏輯門系列LS低功耗邏輯門系列（TTL兼容）S高速邏輯門系列（TTL兼容）VHCT（TTL兼容有TTL接口器）*這是數字邏輯電路的兩種制作工藝。CMOSComplementaryMetalOxideSemiconductor指互補金屬氧化物（PMOS管和

5、NMOS管）共同構成的互補型MOS集成電路制造工藝它的特點是低功耗由于CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間看，要么PMOS導通，要么NMOS導通，要么都截至，比線性的三極管（BJT）效率要高得多，因此功耗很低。TTL（邏輯門電路）全稱Transistor-TransistorLogic,即BJT-BJT邏輯門電路，是數字電子技術中常用的一種邏輯門電路，應用較早，技術已比較成熟。TTL主要有BJT（BipolarJunctionTransistor即雙極結型晶體管，晶體三極管）和電阻構成具有速度快的特點最早的TTL門電路是74系列后來出現了74H系列74L系列74LS,74AS,74ALs等系

6、列。但是由于TTL功耗大等缺點，正逐漸被CMOS電路取代。TTL：雙極型器件，一般電源電壓5V，速度快（數ns），功耗大（mA級），負載力大，不用端多數不用處理。CMOS：單級器件，一般電源電壓15V，速度慢（幾百ns），功耗低，省電（uA級），負載力小，不用端必須處理。CMOS和TTL電平的主要區(qū)別在于輸入轉換電平。CMOS：它的轉換電平是電源電壓的1/2,因為CMOS的輸入時互補的，保證了轉換電平是電源電壓的1/2。TTL：由于它的輸入多射擊晶體管的結構，決定了轉換電平是2倍的PN結正向壓降，大約為1.4V。TTL電源只有5V的，而且輸入電流的方向是向外的！CMOS電路應用最廣，具有輸入阻

7、抗高、扇出能力強、電源電壓寬、靜態(tài)功耗低、抗干擾能力強、溫度穩(wěn)定性好等特點，但多數工作速度低于TTL電路。如果是TTL驅動CMOS，要考慮電平的接口。TTL可直接驅動74HCT型的CMOS，其余必須考慮邏輯電平的轉換問題。如果是CMOS驅動TTL，要考慮驅動電流不能太低。74HC/74HCT型CMOS可直接驅動74/74LS型TTL，除此需要電平轉換。由于CMOS的輸入阻抗都比較大，一般比較容易捕捉到干擾脈沖，所以NC的腳盡量要接個上拉電阻，而且CMOS具有電流閂鎖效應，容易燒掉IC,所以輸入端的電流盡量不要太大，最好加限流電阻。隨著集成電路技術和工藝飛速發(fā)展，TTL74LS00系列和CMOS

8、4000系列作為邏輯控制電路比較完善，在自動控制、家用電器制造、計算機應用、無線電通信、機電一體化工程領域獲得了廣泛的應用。對于電子工程技術人員，有必要了解這類集成電路的特性及功能，甚至需要獲得其詳細的技術手冊，以滿足工作的需求。我們在這里對這類常用的集成電路進行了匯編，并對其主要的功能框圖或真值表進行了介紹，以方便大家查閱。TTL電路的一般特性電源電壓各類TTL電路電源電壓范圍軍用級工業(yè)品級民用級(-55+125)(-4085)(070)4.55.5V4.755.25V4.755.25V工作速度SN54/74為標準系列，SN54H/74H為高速系列，SN54S/74S為肖特基(Schottk

9、y)系列，SN54LS/74LS為低功耗肖特基系列。各類TTL電路工作速度SN54/74SN54H/74HSN54S/74SSN54LS/74LS平均傳輸延遲時間(ns)10639.5平均功耗/每門(mW)1022192最高工作頻率(MHz)355512545各類TTL電路輸入特性各類TTL電路噪聲容限低電平噪聲容限(mV)低電平噪聲容限(mV)74系列40040074H系列40040074S系列30070074LS系列300700TTL電路輸入電流與驅動能力各類TTL電路驅動能力系列輸入低電平電流（mA）輸入高電平電流（uA）輸出低電平電流（mA）輸出高電平電流（uA）輸出低電平狀態(tài)扇出數/

10、輸出高電平狀態(tài)扇出數7474H74S74LS74-1.64016-40010/108/88/844/2074H-25020-50012.5/12.510/1010/1055/2574S-25020-100012.5/12.510/2010/2055/5074LS-0.42084005/44/84/820/20TTL電路的輸出特性門電路的高低電平輸出特性如下圖，對于圖騰柱輸出結構，由于輸出狀態(tài)改變時，兩個輸出推動管可能會產生同時導通的現象，繼而會出現脈沖尖峰，為克服這個問題，一般可在數個門電路中接上一個0.010.1的小電容，以消減尖峰脈沖。電容的取值與越小越好為原則，電容量太大，會對其工作速度

11、構成影響。各類TTL電路邏輯電平范圍最大邏輯低電平輸入電壓（V）最小邏輯低電平輸入電壓（V）最大邏輯低電平輸出電壓（V）最小邏輯低電平輸出電壓（V）74系列0.82.00.42.474H系列0.82.00.42.474S系列0.82.00.52.774LS系列0.82.00.52.7各類TTL電路極限參數各類TTL電路極限參數電源電壓（V）輸入電壓（V）輸入電流（mA）存儲溫度（）環(huán)境溫度（）軍用級工業(yè)品級民用級7-0.55.5-3.05-65+150-55+125-4085070CMOS電路的一般特性電源電壓CMOS4000系列集成電路的工作電壓范圍為318V,國產的COO0系列集成電路的工

12、作電壓為715V。靜態(tài)電流CMOS4000系列不同工作環(huán)境下的靜態(tài)電流類型工作電壓靜態(tài)電流-55-40+25+85+125門電路反相器50.250.250.257.57.5100.50.50.5151515111303020555150150觸發(fā)器緩沖器驅動器組合門511130301022260601544412012020202020600600中規(guī)模器件555515015010101010300300152020206006002010010010030003000CMOS4000輸入電壓特性CMOS最小邏輯1的輸入電平為70%電源電壓，最大邏輯0的輸入電平為30%的電源電壓，采用較高的電

13、源電壓可以提高噪聲容限。CMOS的轉移特性在-55125范圍內受溫度的影響很小。帶緩沖級的CMOS門電路的轉移特性至少是由三級轉移特性想乘的結果，因此，轉換區(qū)域很窄，形狀接近理想矩形，并且不隨輸入端數而變化，噪聲容限保證值達30%電源電壓以上，典型轉移特性如圖1所示，不帶緩沖輸出門電路噪聲容限保證值達20%電源電壓，典型轉移特性如圖2所示。CMOS4000輸出特性CMOS系列集成電路的輸出特性與溫度有關，特別是在電源電壓大于10V時比較明顯，輸出電流與電源電壓的關系如圖3所示。當溫度為25以上時，輸出驅動電流按-0.3%/的負溫度系數下降。CMOS輸出拉電流與電源電壓的關系如圖4。CMOS40

14、00帶緩沖反相器輸出特性參數參數名稱測試條件參數單位輸出電壓(V)輸入電壓(V)電源電壓(V)最大值最小值輸出低電平電流0.40.51.50/50/100/15510150.51.3mA輸出高電平電流4.69.513.50/50/100/1551015-0.511.33.4mA輸出低電平電壓0/50/100/15510150.05,05,05V輸出高電平電壓0/50/100/15510154.95,9594.95V輸出狀態(tài)轉換時間CL=50pFRL=200k5101520000nSCMOS4000極限參數CMOS4000極限參數參數名稱極限值最大直流電源電壓最大輸入電壓最小輸入電壓+18V電源電壓+0.5V-0.5V最大允許功耗陶瓷扁平封裝（14,16引腳）（環(huán)境溫度=-55100）200mW陶瓷雙列直插封裝(14,16弓I腳)500mW（環(huán)境溫度=-55100）（環(huán)境溫度=100125）200mW塑料雙列直插封裝(14,16,24引腳)500mW(環(huán)境溫度=-5560)(環(huán)境溫度=6085)200mW陶瓷扁平封裝-55100工作溫度范圍陶瓷雙列直插封裝155125塑料雙列直插封裝-4085存儲溫度-65150CMOS4000工作速度典型的CMOS門電路傳輸延遲時間分別小于300ns(VDD=5V),150ns(