1.4 數位積體電路


1.4-1.積體電路(Integrated Circuit),簡稱I-C。

分數位積體電路及線性積體電路。積體電路內含電晶體、二極體、電阻及電容等元件,晶片內的各種不同元件互相連接,以形成一電子電路。積體電路可分為二類包裝,即平排包裝(Flat package)與雙排型包裝(dual-in-line package,簡稱為DIP),如圖1.4-1

(平排包裝) (雙排型包裝)
圖1.4-1積體電路包裝


1.4-2.因為製作I-C的技術不同,而有許多相同用途但不同類型的I-C,較常用的包含下列五種。

(1)TTL(Transistor Transistor Logic)電晶體電晶體邏輯:它具有各式各樣的數位邏輯I-C,使用最廣。TTL還可分為標準TTL、低功率TTL、Schottky TTL、低功率Schottky TTL、新Schottky TTL、新低功率Schottky TTL。

(2)MOS(Metal-Oxide Semicondutor)金屬氧化物半導體:具有高密度特性,常用於大型積體電路(LSI)中。

(3)CMOS(Complement MOS)互補式金屬氧化物半導體:具有低功率特性,常用於耗電低的電路中,CMOS也可分為金屬閘CMOS與矽閘CMOS。

(4)ECL(Emitter-Coupled Logic)射極耦合邏輯:具有速度快的特性,常用於高速電路中。

(5)I
2L(Integrated-Injection Logic)積體注入邏輯:與MOS相同具有高密度特性,常用於大型積體電路(LSI)中。

1.4-3依IC內部實際電路所使用之元件多寡可分:

(1)SSI(Small Scale I-C):

小型IC,IC內包含的閘數在12個以下,例:基本閘、正反器等。

(2)MSI(Medium Scal IC):

中型IC,IC內包含的閘數在12~100個,例:多工器、計數器等。

(3)LSI(Large Scale IC):

大型IC,IC內包含的閘數約有100~1000個,例:RAM、ROM‧‧‧等。

(4)VLSI(Very Large Scale IC):

超大型IC,IC內含的閘數約有1000個以上,例:16bit CPU、256kRAM等。


1.4-4.常用SSI、MSI類型與特性,如表1.4-1

1.4-1

常用SSIMSI類型與特性

類型 字首代號 扇出數 消耗功率 傳輸速率 雜訊容度
標準TTL
低功率TTL
Schottky TTL
低功率Schottky TTL
新Schottky TTL
新低功率Schottky TTL
CMOS(金屬閘)
CMOS(矽閘)
CMOS(矽閘)
CMOS(矽閘)
ECL
74系列
74L系列
74S系列
74LS系列
74AS系列
74ALS系列
4000B系列
74C系列
74HC系列
74HCT系列
10KH系列
10
20
20
20
40
20
4
10
10
10
25
10.0mW
1.0mW
20.0mW
2.0mW
8.5mW
1.0mW
0.1mW
2.5mW
2.5mW
2.5mW
25.0mW
10ns
33ns
3ns
10ns
1.5ns
4ns
105ns
8ns
8ns
8ns
1ns
0.4V
0.4V
0.3V
0.3V
0.3V
0.4V
3.0V
1.0V
1.0V
1.0V
0.2V

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