74系列集成电路的分类及区别

1、74系列集成电路的分类及区别2008-12-2613:42:44分类：默认分类|标签：|字号大中小订阅74系列集成电路大致可分为6大类：74xx（标准型）；74LSxx（低功耗肖特基）；74Sxx（肖特基）；74ALSxx（先进低功耗肖特基）；74ASxx（先进肖特基）；74Fxx（高速）。HC为COMS工作电平；HCT为TTL工作电平，可与74LS系列互换使用；HCU适用于无缓冲级的CMOS电路。这9种74系列产品，只要后边的标号相同，其逻辑功能和管脚排列就相同。根据不同的条件和要求可选择不同类型的74系列产品，比如电路的供电电压为3V就应选择74HC系列的产品。补充:.74系列这是早期的产

2、品，现仍在使用，但正逐渐被淘汰。74H系列这是74系列的改进型，属于高速TTL产品。其与非门的平均传输时间达10ns左右，但电路的静态功耗较大，目前该系列产品使用越来越少，逐渐被淘汰。74S系列这是TTL的高速型肖特基系列。在该系列中，采用了抗饱和肖特基二极管，速度较高，但品种较少。74LS系列这是当前TTL类型中的主要产品系列。品种和生产厂家都非常多。性能价格比比较高，目前在中小规模电路中应用非常普遍。74ALS系列这是先进的低功耗肖特基系列。属于74LS系列的后继产品，速度（典型值为4ns）、功耗（典型值为1mW）等方面都有较大的改进，但价格比较高。74AS系列这是74S系列的后继产品，尤

3、其速度（典型值为1.5ns）有显著的提高，又称先进超高速肖特基”系列。74HC系列54/74HC系列是高速CMOS标准逻辑电路系列，具有与74LS系列同等的工作度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。74HCxxx是74LSxxx同序号的翻版，型号最后几位数字相同，表示电路的逻辑功能、管脚排列完全兼容，为用74HC替代74LS提供了方便。74AC系列该系列又称先进的CMOS集成电路，54/74AC系列具有与74AS系列等同的工作速度和与CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。ACT高性能CMOS逻辑门系列（输入TTL兼容具缓冲功能）AC高性能CMOS逻辑门系列（具缓

4、冲功能）ALS高性能低功耗逻辑门系列（TTL兼容具缓冲功能）AS高性能逻辑门系列（TTL兼容具缓冲功能）CCMOS逻辑门系列FCT高速CMOS逻辑门系列F高速逻辑门系列（TTL兼容）HC-4XX高速COMS逻辑门系列（TTL兼容）HCT-4XX高速COMS逻辑门系列（TTL兼容）HCT高速COMS逻辑门系列（TTL兼容）HC采用CMOS接口器的逻辑门系列LS低功耗逻辑门系列（TTL兼容）S高速逻辑门系列（TTL兼容）VHCT（TTL兼容有TTL接口器）*这是数字逻辑电路的两种制作工艺。CMOSComplementaryMetalOxideSemiconductor指互补金属氧化物（PMOS管和

5、NMOS管）共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺它的特点是低功耗由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看，要么PMOS导通，要么NMOS导通，要么都截至，比线性的三极管（BJT）效率要高得多，因此功耗很低。TTL（逻辑门电路）全称Transistor-TransistorLogic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT（BipolarJunctionTransistor即双极结型晶体管，晶体三极管）和电阻构成具有速度快的特点最早的TTL门电路是74系列后来出现了74H系列74L系列74LS,74AS,74ALs等系

6、列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。TTL：双极型器件，一般电源电压5V，速度快（数ns），功耗大（mA级），负载力大，不用端多数不用处理。CMOS：单级器件，一般电源电压15V，速度慢（几百ns），功耗低，省电（uA级），负载力小，不用端必须处理。CMOS和TTL电平的主要区别在于输入转换电平。CMOS：它的转换电平是电源电压的1/2,因为CMOS的输入时互补的，保证了转换电平是电源电压的1/2。TTL：由于它的输入多射击晶体管的结构，决定了转换电平是2倍的PN结正向压降，大约为1.4V。TTL电源只有5V的，而且输入电流的方向是向外的！CMOS电路应用最广，具有输入阻

7、抗高、扇出能力强、电源电压宽、静态功耗低、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点，但多数工作速度低于TTL电路。如果是TTL驱动CMOS，要考虑电平的接口。TTL可直接驱动74HCT型的CMOS，其余必须考虑逻辑电平的转换问题。如果是CMOS驱动TTL，要考虑驱动电流不能太低。74HC/74HCT型CMOS可直接驱动74/74LS型TTL，除此需要电平转换。由于CMOS的输入阻抗都比较大，一般比较容易捕捉到干扰脉冲，所以NC的脚尽量要接个上拉电阻，而且CMOS具有电流闩锁效应，容易烧掉IC,所以输入端的电流尽量不要太大，最好加限流电阻。随着集成电路技术和工艺飞速发展，TTL74LS00系列和CMOS

8、4000系列作为逻辑控制电路比较完善，在自动控制、家用电器制造、计算机应用、无线电通信、机电一体化工程领域获得了广泛的应用。对于电子工程技术人员，有必要了解这类集成电路的特性及功能，甚至需要获得其详细的技术手册，以满足工作的需求。我们在这里对这类常用的集成电路进行了汇编，并对其主要的功能框图或真值表进行了介绍，以方便大家查阅。TTL电路的一般特性电源电压各类TTL电路电源电压范围军用级工业品级民用级(-55+125)(-4085)(070)4.55.5V4.755.25V4.755.25V工作速度SN54/74为标准系列，SN54H/74H为高速系列，SN54S/74S为肖特基(Schottk

9、y)系列，SN54LS/74LS为低功耗肖特基系列。各类TTL电路工作速度SN54/74SN54H/74HSN54S/74SSN54LS/74LS平均传输延迟时间(ns)10639.5平均功耗/每门(mW)1022192最高工作频率(MHz)355512545各类TTL电路输入特性各类TTL电路噪声容限低电平噪声容限(mV)低电平噪声容限(mV)74系列40040074H系列40040074S系列30070074LS系列300700TTL电路输入电流与驱动能力各类TTL电路驱动能力系列输入低电平电流（mA）输入高电平电流（uA）输出低电平电流（mA）输出高电平电流（uA）输出低电平状态扇出数/

10、输出高电平状态扇出数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电路的输出特性门电路的高低电平输出特性如下图，对于图腾柱输出结构，由于输出状态改变时，两个输出推动管可能会产生同时导通的现象，继而会出现脉冲尖峰，为克服这个问题，一般可在数个门电路中接上一个0.010.1的小电容，以消减尖峰脉冲。电容的取值与越小越好为原则，电容量太大，会对其工作速度

11、构成影响。各类TTL电路逻辑电平范围最大逻辑低电平输入电压（V）最小逻辑低电平输入电压（V）最大逻辑低电平输出电压（V）最小逻辑低电平输出电压（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各类TTL电路极限参数各类TTL电路极限参数电源电压（V）输入电压（V）输入电流（mA）存储温度（）环境温度（）军用级工业品级民用级7-0.55.5-3.05-65+150-55+125-4085070CMOS电路的一般特性电源电压CMOS4000系列集成电路的工作电压范围为318V,国产的COO0系列集成电路的工

12、作电压为715V。静态电流CMOS4000系列不同工作环境下的静态电流类型工作电压静态电流-55-40+25+85+125门电路反相器50.250.250.257.57.5100.50.50.5151515111303020555150150触发器缓冲器驱动器组合门511130301022260601544412012020202020600600中规模器件555515015010101010300300152020206006002010010010030003000CMOS4000输入电压特性CMOS最小逻辑1的输入电平为70%电源电压，最大逻辑0的输入电平为30%的电源电压，采用较高的电

13、源电压可以提高噪声容限。CMOS的转移特性在-55125范围内受温度的影响很小。带缓冲级的CMOS门电路的转移特性至少是由三级转移特性想乘的结果，因此，转换区域很窄，形状接近理想矩形，并且不随输入端数而变化，噪声容限保证值达30%电源电压以上，典型转移特性如图1所示，不带缓冲输出门电路噪声容限保证值达20%电源电压，典型转移特性如图2所示。CMOS4000输出特性CMOS系列集成电路的输出特性与温度有关，特别是在电源电压大于10V时比较明显，输出电流与电源电压的关系如图3所示。当温度为25以上时，输出驱动电流按-0.3%/的负温度系数下降。CMOS输出拉电流与电源电压的关系如图4。CMOS40

14、00带缓冲反相器输出特性参数参数名称测试条件参数单位输出电压(V)输入电压(V)电源电压(V)最大值最小值输出低电平电流0.40.51.50/50/100/15510150.51.3mA输出高电平电流4.69.513.50/50/100/1551015-0.511.33.4mA输出低电平电压0/50/100/15510150.05,05,05V输出高电平电压0/50/100/15510154.95,9594.95V输出状态转换时间CL=50pFRL=200k5101520000nSCMOS4000极限参数CMOS4000极限参数参数名称极限值最大直流电源电压最大输入电压最小输入电压+18V电源电压+0.5V-0.5V最大允许功耗陶瓷扁平封装（14,16引脚）（环境温度=-55100）200mW陶瓷双列直插封装(14,16弓I脚)500mW（环境温度=-55100）（环境温度=100125）200mW塑料双列直插封装(14,16,24引脚)500mW(环境温度=-5560)(环境温度=6085)200mW陶瓷扁平封装-55100工作温度范围陶瓷双列直插封装155125塑料双列直插封装-4085存储温度-65150CMOS4000工作速度典型的CMOS门电路传输延迟时间分别小于300ns(VDD=5V),150ns(