清华大学：《数字逻辑与数字集成电路电路》课程教材电子教案（PPT教学课件，第2版）第三章 集成门电路与触发器（3.1-3.2-3.3）

第彐章集成门电路与触发器 3.1集成逻辑电路的分类 32正逻辑和负逻辑的概念 33TTL门电路 34触发器

第3章 集成门电路与触发器 3.1 集成逻辑电路的分类 3.2 正逻辑和负逻辑的概念 3.3 TTL门电路 3.4 触发器

3.1集成逻辑电路的分类 按功能分:数字电路、线性电路(模拟电路)两大类 数字电路:从门电路到微处理器、存储器等多种 (1)按半导体制造工艺: 类为双极型晶体管集成电路,它主要有晶体管一晶体 管逻辑(TTL- Transistor Transistor Logic)、射极耦合逻辑 ECL-Emitter Coupled Logic)和集成注人逻辑(2 ntegrated Injection Logic)等几种类型。 L, LTTL, STTL, LSTTL, ECL.) 另一类为 MOS(Metal OXide Semiconductor)集成电路, 其有源器件采用金属一氧化物一半导体场效应管,它又 可分为NMOS、PMOS和CMOs等几种类型 MOS(PMOS, NMOS, CMOS, BICMOS.)

3.1集成逻辑电路的分类 按功能分：数字电路、线性电路（模拟电路）两大类 数字电路：从门电路到微处理器、存储器等多种 （1）按半导体制造工艺： • 一类为双极型晶体管集成电路，它主要有晶体管—晶体 管逻辑(TTL-Transistor Transistor Logic)、射极耦合逻辑 (ECL-Emitter Coupled Logic)和集成注入逻辑(I2L￾Integrated Injection Logic)等几种类型。 (TTL,LTTL,STTL,LSTTL,ECL…) • 另一类为MOS(Metal Oxide Semiconductor)集成电路， 其有源器件采用金属—氧化物—半导体场效应管，它又 可分为NMOS、 PMOS和CMOS等几种类型。 MOS(PMOS,NMOS,CMOS,BiCMOS…)

两大类工艺技术的特点: 速度功耗集成度 TTL(晶体管晶体管逻辑) MOs(金属氧化物半导体) 快慢 大 低高 目前最常用的工艺:CMOS(互补金属氧化 物半导体) (2)按封装(外形)分:双列直插、表面封 装、BGA( Ball grid array)

两大类工艺技术的特点： 速度 功耗 集成度 TTL(晶体管晶体管逻辑） 快 大 低 MOS（金属氧化物半导体） 慢 小 高 目前最常用的工艺: CMOS（互补金属氧化 物半导体） （2）按封装（外形）分：双列直插、表面封 装、BGA(Ball Grid Array)

(3)集成门电路按开关元件分类 二极管--晶体三极管逻辑门(DTL) 晶体三极管--晶体三极管逻辑门(TTL) 集成逻辑 成双极型射极耦合逻辑门(ECL) 集成注入逻辑门电路(12D) N沟道MOS门(NMOS) 门(单极型(MoS型){P沟道Mos门(PMos 互补MOS门(CMOS) 集成:把品体管、电阻、和导线等封装在一个芯片上

二极管----晶体三极管逻辑门（DTL） 集 晶体三极管----晶体三极管逻辑门 （TTL） 成 双极型 射极耦合逻辑门 （ECL） 逻 集成注入逻辑门电路 （ ） 辑 N沟道MOS门 (NMOS) 门 单极型(MOS型) P 沟道MOS门 (PMOS) 互补MOS门 (CMOS) I L 2 （3）集成门电路按开关元件分类 集成：把晶体管、电阻、和导线等封装在一个芯片上

2集成电路发展历史 “集成电路”(c是相对“分立原件”而言的,是所有 以半导体工艺将电路集成到一块芯片的器件总称。 半导体制造工艺的发展带动了集成电路的更新换代。 vLS时代存储器件制造工艺带动了整个微处理器的更 新换代。 摩尔定律:每18个月集成度翻一翻 集成电路内部的连线宽度是主要的指标: 08um,0.35um,025um,018um,0.13um

2.集成电路发展历史 “集成电路” (IC)是相对“分立原件”而言的，是所有 以半导体工艺将电路集成到一块芯片的器件总称。 半导体制造工艺的发展带动了集成电路的更新换代。 VLSI时代存储器件制造工艺带动了整个微处理器的更 新换代。 摩尔定律：每18个月集成度翻一翻。 集成电路内部的连线宽度是主要的指标: 0.8 m, 0.35 m, 0.25m, 0.18m,0.13 m ……

集成电路发展历史(续) (1) Small Scale IC (SSD) 小规模IC1965年 规模: 10个门/片电路以下 主要产品:门电路 触发器( Flip Flop)

集成电路发展历史（续） （1） Small Scale IC （SSI） 小规模 IC 1965年 规模： 10个门/片电路以下 主要产品： 门电路 触发器（Flip Flop）

集成电路发展历史(续) (2 Medium Scale ic (msi) 中规模IC1970年 规模:10-100个门/片 主要产品:逻辑功能部件 4位ALU(8位寄存器)

集成电路发展历史（续） （2） Medium Scale IC （MSI） 中规模 IC 1970年 规模：10－100个门/片 主要产品：逻辑功能部件 4位ALU（8位寄存器）

集成电路发展历史(续) (3) Large Scale Ic (lsi) 大规模IC1976年 规模:100-99个门/片 主要产品:规模更大的功能部件 存储器,8位CPU

集成电路发展历史（续） （3）Large Scale IC （LSI） 大规模 IC 1976年 规模：100－9999个门/片 主要产品：规模更大的功能部件 存储器，8位CPU

集成电路发展历史(续) (4 Very large Scale IC (VLSI) 超大规模C80年代初 规模:10000个门以上 多个子系统集成

集成电路发展历史（续） （4）Very large Scale IC （VLSI） 超大规模 IC 80年代初 规模： 10000个门以上 多个子系统集成

集成电路发展历史(续) (5) Ultra large scale Ic (ulsi) 甚大规模IC(微处理器等) 每隔18个月,集成度翻一翻 价格1/2 品种多 性能高

集成电路发展历史（续） （5）Ultra large Scale IC （ULSI） 甚大规模IC（微处理器等） 每隔18个月，集成度翻一翻 价格1/2 品种多 性能高