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杏彩平台数字电路之数字集成电路IC

浏览:15次    发布日期:2024-05-05

  杏彩平台数字电路之数字集成电路IC数字集成电路是指集成了一个或多个门电路的半导体元器件。数字集成电路拥有多个种类,根据用途不同,可分为如下几类。

  “标准逻辑IC”是将逻辑电路的基本要素和可共通使用的功能集合于一体的小规模集成电路,是构成逻辑电路的基本要素。杏彩登录

  “标准逻辑IC”的种类约有600多种,有最单纯的逻辑电路IC,也有高功能的、含有逻辑运算的IC。

  数字IC之间传递信号时,需要规定信号的“高(High)”、“低(low)”逻辑以及与其对应的电压。这种与逻辑对应的电压称为逻辑电平。

  TTL IC就是根据规定的TTL接口标准制作的,杏彩官网登录该标准规定了输入输出电压与逻辑之间的关系。因此,在TTL IC之间传递信号时,不需要考虑逻辑电平的问题。

  但是,CMOS IC拥有许多系列,各个系列的逻辑电平各不相同。有时还会根据电源电压发生变化。因此,需要根据逻辑电平进行连接。

  在TTL IC中,可连接IC的数量受到输出电流的限制,我们把允许连接的IC上限个数称为扇出。只要想起TTL IC是由双极性晶体管构成的,就能容易地想象出开关切换时是需要电流的。TTL IC的扇出可以通过输出电流除以输入电流来求出(图3)。需要注意的是如果连接的IC个数超过了扇出数,将无法保证输出的逻辑电平。

  由于CMOS IC的输入引脚中几乎没有电流,因此无法根据电流计算它的扇出数。需要根据负载容量计算(图4)。

  在CMOS IC的数据表中,通过传播延迟时间的测量方法明确记载了负载容量。如超过负载容量,传播延迟时间将变长,可能引起误操作,需要注意。

  漏极开路是指不能输出高电平(High)的FET(如图A右图)。在漏极开路的电路中,不存在通常CMOS IC输出段(如图A左图)中和VCC相连的MOSFET,所以,无法输出高电平。只能输出Low或高阻抗(输出端和电路是断开的,是一个无法输出电流和电压的状态)。

  在高阻抗的情况下,由于输出不稳定,因此需要通过电阻和电源相连,把输出端固定在High电平下使用。该电阻称为上拉电阻。

  相反,内部拥有记忆电路和同步电路,只通过输入信号的组合无法决定输出的逻辑电路被称作“时序逻辑电路”。

  “组合逻辑电路”是通过组合多个AND、OR、NOT、XOR等逻辑门而构成的。可以理解为用多个逻辑门的排列就能实现多种功能的电路。

  多路复用器是可以从多个输入信号中选择一个输出信号的信号切换器。可以通过自动售货机来想象其工作模式。各种饮料的按钮就是输入信号,当按下选择按钮后,从同一出货口可以拿到各种饮料。

  如果用开关说明多路复用器的工作原理,如图5所示。开关A包括4个纵向联动开关。开关B也是一样。那么,当开关A为0,开关B也为0时,可以看到输入0连接到输出上,也就是输入0的信号被输出。同样,当开关A为1,开关B为0时,输入1的信号将连接到输出上。当开关A为0,开关B为1时,输出2的信号将连接到输出上。当开关A为1,开关B为1时,输入3的信号将连接到输出上。也就是说,可以通过开关A和开关B从4个输入中选择一个输出。这就是实现信号切换的多路复用器电路。

  多路复用器用逻辑电路表示的线所示,只需要AND和OR就可以实现。AND部分进行判断,OR部分用于选择一个信号输出。

  请看的线个输出信号中的一个输出。比如当两个输入为二进制时,让4个输出信号分别对应十进制的0、1、2、3,就可以认为这是一个将二进制解码为十进制的电路。

  除此之外,还有比较器、加法器(全加器/半加器)、乘法器、减法器、桶形移位器等多种“组合逻辑电路”。其中大多数都是应用多路复用器和制作而成的。但是,如果只是应用而不做改善的话,将出现电路冗长等问题,所以,需要简化并压缩电路。

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