電路設(shè)計(jì)與制作（含活頁(yè)式實(shí)訓(xùn)工單） 課件 項(xiàng)目1 任務(wù)5 CMOS數(shù)字集成電路的使用

項(xiàng)目1電路基礎(chǔ)元件的使用

任務(wù)5CMOS數(shù)字集成電路的使用任務(wù)描述CMOS技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)的主流技術(shù)，理解和掌握CMOS技術(shù)下集成電路的基本原理、結(jié)構(gòu)和工作原理，是掌握現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。本任務(wù)引導(dǎo)讀者從場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)入手，了解CMOS集成電路的工作原理；學(xué)習(xí)CMOS集成電路的制造工藝，認(rèn)識(shí)現(xiàn)代集成電路芯片的結(jié)構(gòu)和使用；通過(guò)一些簡(jiǎn)單集成電路芯片的實(shí)驗(yàn)，使讀者加深對(duì)以集成電路為核心的電路設(shè)計(jì)方式的理解，為后續(xù)隔離控制器的電路設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。知識(shí)儲(chǔ)備

一、FET、MOS、CMOS的概念1.場(chǎng)效應(yīng)管1948年晶體管的發(fā)明給電子工業(yè)界帶來(lái)了巨大的變革，使電子技術(shù)急速發(fā)展。最初的晶體管的制作材料為鍺，但由于其耐熱性能較差，僅在80℃便易損壞，因此，目前晶體管多使用硅材質(zhì)，其所承受的溫度可達(dá)180℃。盡管目前談及晶體管，多指晶體三極管，但是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，晶體管是使用半導(dǎo)體制作的元件，包括各種二極管、三極管、晶閘管等。1.場(chǎng)效應(yīng)管晶體三極管主要分為雙極性晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管。前者通過(guò)將N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合，內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，在外部組成了基極(B)、集電極(C)和發(fā)射極(E)，其中基極在電流遠(yuǎn)小于其他兩極的情況下，可以控制集電極和發(fā)射極電流的大小，實(shí)現(xiàn)放大功能。后者晶體管三極的名稱(chēng)分別為源極(S)、柵極(G)和漏極(D)。由于雙極性晶體管有三個(gè)電極，因此其使用方式也有三種：（1）發(fā)射極接地，即共射放大；（2）基極接地，即共基放大；（3）集電極接地，即共集放大。一、晶體管概述場(chǎng)效應(yīng)管FET（FieldEffectTransistor）是較新型的半導(dǎo)體材料，利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制晶體管的電流，因而得名。它的外型也是一個(gè)三極管，因此又稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)三極管。它只有一種載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導(dǎo)體器件。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管，其輸出的電流是由輸入的電壓（或稱(chēng)電場(chǎng)）控制，可以認(rèn)為輸入電流極小或沒(méi)有輸入電流，這使得該器件有很高的輸入阻抗，同時(shí)這也是我們稱(chēng)之為場(chǎng)效應(yīng)管的原因。一、晶體管概述和三極管類(lèi)似，場(chǎng)效應(yīng)管在使用過(guò)程中，要注意最大漏極電流、最大擊穿電壓、最大耗散功率。晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的對(duì)比如下：（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。（2）在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。（3）晶體管輸入阻抗小，場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗大。（4）晶體管價(jià)格較場(chǎng)效應(yīng)管更低。（5）場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)能力更大，常用于作為電源開(kāi)關(guān)，以及應(yīng)用于大電流條件下的開(kāi)關(guān)電路。2.場(chǎng)效應(yīng)管分類(lèi)從參與導(dǎo)電的載流子來(lái)劃分，場(chǎng)效應(yīng)管有電子作為載流子的N溝道器件和空穴作為載流子的P溝道器件。從場(chǎng)效應(yīng)三極管的結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，它有結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管（JunctionFieldEffectTransistor，JFET）和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(InsulatedGateFieldEffectTransistor，IGFET)。如圖1-80所示。2.場(chǎng)效應(yīng)管分類(lèi)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）因有兩個(gè)PN結(jié)而得名，絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（IGFET）則因柵極與其他電極完全絕緣而得名。由于絕緣柵型的柵極為金屬鋁，因此又稱(chēng)為MOS（MetalOxideSemiconductor）管。JFET相對(duì)來(lái)說(shuō)較少使用，MOS管使用較為普遍。3.場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管的源極S、柵極G、漏極D分別對(duì)應(yīng)于三極管的發(fā)射極E、基極B、集電極C，它們的作用相似。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管如圖1-81所示。3.場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖1-82所示。3.場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖1-83所示。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管FET是場(chǎng)效應(yīng)管的統(tǒng)稱(chēng)，其中，MOSFET是最常見(jiàn)的FET類(lèi)型之一。MOSFET是一種基于MOS（Metal-Oxide-Semiconductor），也就是金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)管，一般稱(chēng)為MOS管。MOSFET可以分為P型MOSFET和N型MOSFET，它們的工作原理是不同的，如圖1-84所示。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管耗盡型與增強(qiáng)型的主要區(qū)別在于耗盡型MOS管在G端（Gate）不加電壓時(shí)有導(dǎo)電溝道存在，而增強(qiáng)型MOS管只有在開(kāi)啟后，才會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電溝道；兩者的控制方式也不一樣，耗盡型MOS管的VGS（柵極電壓）可以用正、零、負(fù)電壓控制導(dǎo)通，而增強(qiáng)型MOS管必須使得VGS>VGS（th）（柵極閾值電壓）才行。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管耗盡型MOS管在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)可能會(huì)誤觸發(fā)MOS管，導(dǎo)致整機(jī)失效；不易被控制，使得其應(yīng)用極少。因此，日常我們看到的NMOS、PMOS多為增強(qiáng)型MOS管。增強(qiáng)型MOS管中，PMOS雖然可以用于高端驅(qū)動(dòng)，但由于其存在導(dǎo)通電阻大、價(jià)格貴、替換種類(lèi)少等問(wèn)題，因此通常還是使用NMOS替代。這也是市面上無(wú)論是應(yīng)用還是產(chǎn)品種類(lèi)，增強(qiáng)型NMOS管最為常見(jiàn)的重要原因，尤其在開(kāi)關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中，一般都用NMOS管。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管MOS管共有3個(gè)腳：柵極G、漏極D、源極S。通常情況下，MOS管的襯底與S極在管子內(nèi)部是連接在一起的，而且，MOS管的D極和S極之間一般會(huì)有一個(gè)寄生二極管，所以常見(jiàn)的MOS管的符號(hào)如圖1-85所示。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)于MOS管符號(hào)的辨認(rèn)：（1）G極(gate柵極)比較好認(rèn)；S極(source源極)，不論是P溝道還是N溝道，其引線都與中間襯底相連；D極(drain漏極)，不論是P溝道還是N溝道，其電極表示是單獨(dú)的引線。（2）箭頭指向G極的是N溝道，箭頭背向G極的是P溝道。（3）不論是N溝道還是P溝道MOS管，中間襯底的箭頭方向和寄生二極管的箭頭方向總是一致的，要么都由S指向D，要么都由D指向S。（4）MOS管連接時(shí)的電流方向與中間襯底的箭頭方向相反。NMOS是D極接輸入，S極接輸出；PMOS是S極接輸入，D極接輸出。4.MOS場(chǎng)效應(yīng)管MOS管的重要參數(shù)有類(lèi)型（NMOS、PMOS）、封裝、耐壓VDS（器件在斷開(kāi)狀態(tài)下漏極和源極所能承受的最大電壓）、飽和電流ID、導(dǎo)通阻抗RDS、柵極閾值電壓VGS(th)等。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用MOS管具有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性，在電路中，可以用作放大器、電子開(kāi)關(guān)等。MOS管做開(kāi)關(guān)時(shí)，其條件是：N溝道導(dǎo)通時(shí)Ug>Us,Ugs>Ugs(th)時(shí)導(dǎo)通P溝道導(dǎo)通時(shí)Ug<Us,Ugs<Ugs(th)時(shí)導(dǎo)通5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用比如MOS管做電子開(kāi)關(guān)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED，如圖1-86所示。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用一般認(rèn)為MOS管導(dǎo)通是不需要電流的，只要UGS提供一定的電壓就可以導(dǎo)通了。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用對(duì)于N溝道增強(qiáng)型MOS管，當(dāng)UGS大于一定值時(shí)就會(huì)導(dǎo)通。這里所說(shuō)的“一定值”是指開(kāi)啟電壓UGS(th)，N溝道增強(qiáng)型UGS(th)一般是2～4V，如圖1-87所示。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用對(duì)于P溝道增強(qiáng)型MOS管，當(dāng)UGS小于一定值時(shí)就會(huì)導(dǎo)通，P溝道增強(qiáng)型UGS(th)一般是-2～-4V。PMOS管的開(kāi)關(guān)作用如圖1-88所示。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用當(dāng)柵極上的電壓低于某個(gè)閾值電壓時(shí)，PMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許電流從漏極向源極流動(dòng)。當(dāng)柵極上的電壓高于閾值電壓時(shí)，導(dǎo)電通道關(guān)閉，不允許電流通過(guò)。因此，和NMOS管相比，PMOS管的開(kāi)關(guān)行為是相反的。如果UGS達(dá)不到相應(yīng)的電壓值，MOS就無(wú)法導(dǎo)通，所以說(shuō)MOS管是電壓控制型元件。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用在MOS管內(nèi)部結(jié)構(gòu)里，G極與D極、S極實(shí)際上是有一層絕緣層二氧化硅進(jìn)行隔離的，這就相當(dāng)于存在一個(gè)電容器，如圖1-89所示。5.MOS管的開(kāi)關(guān)作用這些寄生電容是無(wú)法避免的，電容的大小由MOS管的結(jié)構(gòu)、材料、所加的電壓決定。沒(méi)有電阻Rgs時(shí)，在G極接上5V控制信號(hào)，相當(dāng)于給寄生電容CGS充電，即使撤去G極上的控制電壓，G極上也有電容的電壓存在，所以MOS仍然是導(dǎo)通的。當(dāng)有G、S兩極有電阻RGS時(shí)，當(dāng)G極撤去5V信號(hào)，電阻Rgs可以把寄生電容Cgs上的電壓進(jìn)行釋放，所以MOS就截止了。所以，電路加入電阻RGS，可以對(duì)電容的電壓進(jìn)行及時(shí)的釋放，這樣有利于提高電路的可靠性，可以避免G極沒(méi)有控制信號(hào)時(shí)誤動(dòng)作。課堂思考假設(shè)你需要設(shè)計(jì)一個(gè)需要高頻率開(kāi)關(guān)的電路，你會(huì)選擇使用NPN三極管還是N溝道MOSFET？請(qǐng)分別說(shuō)明使用這兩種器件的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。6.CMOSCMOS是ComplementaryMetalOxideSemiconductor（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）的縮寫(xiě)。在CMOS工藝制成的邏輯器件或單片機(jī)中，N型管與P型管往往是成對(duì)出現(xiàn)的。同時(shí)出現(xiàn)的這兩個(gè)MOS管，任何時(shí)候，只要一只導(dǎo)通，另一只則不導(dǎo)通(即“截止”或“關(guān)斷”)，所以稱(chēng)為“互補(bǔ)型CMOS管”，如圖1-90所示。6.CMOS圖中，由于兩管柵極工作電壓極性相反，故將兩管柵極相連作為輸入端，兩個(gè)漏極相連作為輸出端，則兩管正好互為負(fù)載，處于互補(bǔ)工作狀態(tài)。兩管就像單刀雙擲開(kāi)關(guān)一樣交替工作，構(gòu)成反相器。6.CMOS如圖1-91所示，用CMOS構(gòu)成了基本的與非門(mén)、或非門(mén)。6.CMOS以與非門(mén)為例，CMOS構(gòu)成與非門(mén)的結(jié)構(gòu)如圖1-92所示。6.CMOS以與非門(mén)為例CMOS制作過(guò)程如圖1-93和圖1-94所示。圖1-93CMOS制造工藝6.CMOS以與非門(mén)為例CMOS制作過(guò)程如圖1-93和圖1-94所示。圖1-94CMOS加工中的光刻6.CMOS圖1-93中，1-2步是光刻工藝的實(shí)施，需要進(jìn)行上百次，具體操作方式如圖1-94所示。1-10步主要是前端處理，也即如何做出場(chǎng)效應(yīng)管。11-12步會(huì)重復(fù)多次，屬于后端處理，后端處理主要是用來(lái)布線。一般一個(gè)高度集中的芯片上幾乎看不見(jiàn)底層的硅片，都會(huì)被布線遮擋住。整個(gè)芯片最后的剖面如圖1-95所示。6.CMOS圖1-95芯片成型結(jié)構(gòu)知識(shí)補(bǔ)充光刻機(jī)是制造先進(jìn)微電子器件中的重要設(shè)備，其技術(shù)難點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）分辨率：光刻機(jī)的分辨率要求越來(lái)越高。隨線寬的縮小，需要在光學(xué)設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、圖形編輯等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行極度深入和精細(xì)化的研究。（2）晶圓尺寸：目前行業(yè)對(duì)處理直徑巨大晶圓的需求帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)和技術(shù)難點(diǎn)，需要更高的對(duì)位精度和平整度。（3）光源技術(shù)：需要具備高功率、低波長(zhǎng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，同時(shí)還需要滿足環(huán)保、節(jié)能等要求。（4）投影鏡頭和準(zhǔn)直系統(tǒng)：投影鏡頭需要滿足高分辨率、大視場(chǎng)角、強(qiáng)光學(xué)透射等要求。準(zhǔn)直系統(tǒng)需要將光線精確地聚焦到晶圓表面，同時(shí)還要保證能量均勻和具備抗干擾能力。（5）自動(dòng)化技術(shù)：高度自動(dòng)化的要求，包括晶圓對(duì)位、曝光、顯影、清洗等過(guò)程都需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和管理。綜上所述，半導(dǎo)體芯片光刻機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)非常多，需要在光學(xué)、材料科學(xué)、圖形編輯、自動(dòng)化控制等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究和創(chuàng)新。二、CMOS數(shù)字集成電路1.TTL與CMOS集成電路目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)字電路是TTL電路和CMOS電路。1.TTL與CMOS集成電路（1）TTL電路。TTL電路以雙極型晶體管為開(kāi)關(guān)元件，所以又稱(chēng)雙極型集成電路。雙極型數(shù)字集成電路是利用電子和空穴兩種不同極性的載流子進(jìn)行電傳導(dǎo)的器件。它具有速度高（開(kāi)關(guān)速度快）、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其功耗較大，集成度相對(duì)較低。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，TTL集成電路分為54系列和74系列，前者為軍品，一般工業(yè)設(shè)備和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品多用后者。74系列數(shù)字集成電路是國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)電路。其品種分為六大類(lèi)：74××（標(biāo)準(zhǔn)）、74S××（肖特基）、74LS××（低功耗肖特基）、74AS××（先進(jìn)肖特基）、74ALS××（先進(jìn)低功耗肖特基）、74F××（高速）。它們的邏輯功能完全相同。1.TTL與CMOS集成電路（2）CMOS電路。CMOS電路又稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)集成電路，屬于單極型數(shù)字集成電路。單極型數(shù)字集成電路只利用一種極性的載流子（電子或空穴）進(jìn)行電傳導(dǎo)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)且適合大規(guī)模集成。特別是其主導(dǎo)產(chǎn)品CMOS集成電路有著特殊的優(yōu)點(diǎn)，如靜態(tài)功耗幾乎為零、輸出邏輯電平可為VDD或VSS、上升和下降時(shí)間處于同數(shù)量級(jí)等，因而CMOS集成電路產(chǎn)品已成為集成電路的主流之一。2.四種CMOS集成電路下面介紹四種常用的CMOS集成電路，均選擇雙列直插（DIP）封裝形式。這4個(gè)集成電路中，4011、4013、4069有14個(gè)引腳，4017有16個(gè)引腳。引腳的識(shí)別順序是將集成電路正面擺放，有缺口的一端在左邊，左下端的引腳為第1腳，按逆時(shí)針?lè)较蛞来尉幪?hào)，最終左上端的是最后一個(gè)引腳，該引腳也是集成電路的電源正極。右下端的引腳是集成電路的電源負(fù)極。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路4069（六反相器、六非門(mén)）。反相器是執(zhí)行邏輯“非”功能,也就是反相功能的邏輯器件,反相器也可以稱(chēng)作“非門(mén)”功能。4069實(shí)物和非門(mén)符號(hào)如圖1-96所示。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路4096真值表見(jiàn)表1-6。A（輸入端）B（輸出端）0110表1-64069真值表2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路其邏輯關(guān)系的特點(diǎn)是：輸入端A為低電平“0”狀態(tài)時(shí)，輸出端Y為高電平“1“狀態(tài)；當(dāng)輸入端A為高電平“1”狀態(tài)時(shí)，輸出正常Y為低電平“0”狀態(tài)。圖1-97是4069的引腳功能排列示意圖。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路從圖1-97中可以看出，4069內(nèi)封裝了六個(gè)反相器，這六個(gè)反相器的功能、參數(shù)都一樣,用戶可以自行選擇全部使用或部分使用。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路4011（四2輸入端與非門(mén)）。與非門(mén)，顧名思義，是先執(zhí)行“與“功能，再執(zhí)行“非“功能。電路圖形符號(hào)和引腳功能排列如圖1-98所示。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路與非門(mén)邏輯關(guān)系的特點(diǎn)是：只有當(dāng)輸入端全部為高電平“1”狀態(tài)時(shí)，輸出端才為低電平“0”狀態(tài)，在其他輸入狀態(tài)下，輸出端均為高電平“1”狀態(tài)。從圖可以看出，4011內(nèi)部共封裝有四個(gè)與非門(mén)，每個(gè)與非門(mén)均有2個(gè)輸入端，1個(gè)輸出端。這四個(gè)與非門(mén)的功能、參數(shù)一致，用戶可以自行選擇全部使用或部分使用。2.四種CMOS集成電路（1）門(mén)電路4011真值表見(jiàn)表1-7。A（輸入端）B（輸入端）Y（輸入端）001101011110表1-74011真值表2.四種CMOS集成電路（2）觸發(fā)器觸發(fā)器與門(mén)電路一樣,都是邏輯電路。門(mén)電路屬于組合邏輯電路，觸發(fā)器屬于時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路的特點(diǎn)是：電路的輸出狀態(tài)完全由該時(shí)刻的輸入狀態(tài)決定，輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸出狀態(tài)也隨著發(fā)生相應(yīng)的變化。而時(shí)序邏輯電路的輸出狀態(tài)不僅取決于該時(shí)刻的輸入狀態(tài)，還與前一時(shí)刻的輸入狀態(tài)有關(guān)，它的狀態(tài)變化經(jīng)常是借助時(shí)鐘脈沖的“觸發(fā)“作用，因此，分析電路時(shí)必須考慮時(shí)鐘脈沖的各種有關(guān)因素，它的另一重要特點(diǎn)是具有記憶數(shù)碼（0或1）的功能。2.四種CMOS集成電路（2）觸發(fā)器觸發(fā)器是計(jì)數(shù)器、分頻器、移位寄存器等電路的基本單元電路之一，是這些電路的重要邏輯單元電路，在信號(hào)發(fā)生、波形變換、控制電路中也常常使用。常用的觸發(fā)器有D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、RS觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器等，這里我們介紹最常用的D觸發(fā)器——4013（雙D觸發(fā)器）。D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)的改變依賴于時(shí)鐘脈沖的觸發(fā)作用，即在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)時(shí)，輸入數(shù)據(jù)。D觸發(fā)器由時(shí)鐘脈沖上升沿觸發(fā)，置位和復(fù)位有效電平為高電平“1”。D觸發(fā)器通常用于數(shù)據(jù)鎖存或控制電路中。2.四種CMOS集成電路（2）觸發(fā)器圖1-99是4013的引腳功能排列示意圖。從圖1-99中可以看出，4013內(nèi)部共封裝有兩個(gè)D觸發(fā)器，這兩個(gè)觸發(fā)器的功能、參數(shù)一致，用戶可以自行選擇全部使用或部分使用。2.四種CMOS集成電路（2）觸發(fā)器4013的工作過(guò)程是:R=0，S=0，在CP脈沖上升沿的作用下,Q=0；R=0，S=1，無(wú)條件置位，Q=1，該狀態(tài)又稱(chēng)“置1”；R=1，S=0，無(wú)條件復(fù)位，Q=0，該狀態(tài)又稱(chēng)“置0”；R=0，S=0，CP=0，Q保持狀態(tài)不變。2.四種CMOS集成電路（2）觸發(fā)器4013真值表見(jiàn)表1-8。2.四種CMOS集成電路（3）計(jì)數(shù)器在數(shù)字電路中，計(jì)數(shù)器應(yīng)用非常廣泛，它屬于計(jì)數(shù)器件，不僅用于記憶脈沖個(gè)數(shù)，也用于分頻、定時(shí)、程序控制、遞輯控制等電路中。計(jì)數(shù)器的品種較多，按計(jì)數(shù)單元更新?tīng)顟B(tài)的不同，計(jì)數(shù)器分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器兩大類(lèi)。同步計(jì)數(shù)器的各個(gè)計(jì)數(shù)單元電路共用一個(gè)時(shí)鐘，它們的狀態(tài)變化是同步進(jìn)行的，因此它們具有工作頻率高、時(shí)間延遲小等優(yōu)點(diǎn)，但要求CP時(shí)鐘脈沖的功率較大，電路較復(fù)雜；異步計(jì)數(shù)器各個(gè)計(jì)數(shù)單元不共用一個(gè)時(shí)鐘，后級(jí)的時(shí)鐘可以是前級(jí)的輸出。因此，異步計(jì)數(shù)器的優(yōu)缺點(diǎn)正好與同步計(jì)數(shù)器相反。2.四種CMOS集成電路（3）計(jì)數(shù)器