【導讀】在前幾期的芝識課堂中，我們跟大家一起學(xué)習了電機工作相關(guān)的知識，相信你已經(jīng)能夠快速掌握電機開(kāi)發(fā)和應用的基本技巧。而在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，我們已經(jīng)知道控制電機需要輸入信號，而這個(gè)信號的產(chǎn)生源于一個(gè)特別的單元——邏輯IC。當然，除了用于電機控制應用外，邏輯IC是絕大部分電子系統中必不可少的半導體器件。東芝作為邏輯IC產(chǎn)品的制造者，依靠質(zhì)量可靠、性能出眾、尺寸小巧、產(chǎn)品線(xiàn)豐富等特點(diǎn)，成為眾多設計者的首選。今天的芝識課堂就帶大家一起來(lái)認識一下CMOS邏輯IC的基本知識。
邏輯IC，顧名思義是一種對一個(gè)或多個(gè)數字輸入信號（由1和0或H和L表示）執行基本邏輯運算以產(chǎn)生數字輸出信號的半導體器件。在實(shí)際應用中，連接或斷開(kāi)模擬信號傳導路徑的模擬開(kāi)關(guān)也被歸類(lèi)為邏輯IC。邏輯IC用于連接不同的LSI芯片和電路板。它們還用于對邏輯電路進(jìn)行微小的修改和調整，例如增加信號驅動(dòng)能力（即緩沖信號）、塑造信號波形、調整信號輸出時(shí)序以及對系統進(jìn)行較小的更改。由于絕大部分電路都是由二進(jìn)制數字表示，因此邏輯IC中的邏輯運算也有比較簡(jiǎn)單的規律可循，下圖就是一種典型的邏輯運算的示例。
過(guò)去，CMOS邏輯IC在實(shí)現主要系統功能方面發(fā)揮了重要作用。但是現在外圍部件被集成到LSI芯片中，促進(jìn)了功能實(shí)現并縮小了電氣和電子應用的規模。即便如此，CMOS邏輯IC的地位仍不可撼動(dòng)，因為它們是連接不同LSI芯片和電路板的粘合邏輯。在消費電子、家用電器、娛樂(lè )設備、服務(wù)器、辦公設備等方面，CMOS邏輯IC依然擁有龐大的市場(chǎng)應用空間。
標準邏輯IC的設定：
由于邏輯IC的功能比較直接和用途非常廣泛，因此不同制造商依照基本邏輯門(mén)制定了行業(yè)標準IC的規則，使得各家的IC在功能和引腳上均兼容，這些IC就被稱(chēng)為標準邏輯IC。除了一些小封裝之外，不同制造商的標準邏輯IC都采用引腳兼容的封裝。因此，具有相同功能編號的標準邏輯IC具有相同的功能和引腳分配，用戶(hù)根據編號就可以了解每個(gè)引腳的具體功能，下圖展示了標注不同功能編號的功能名稱(chēng)以及可以實(shí)現的邏輯輸出功能。
標準邏輯IC的類(lèi)型：
標準邏輯IC根據其結構（即使用的制造工藝）分為以下具有不同電氣特性的類(lèi)型。其中最為常用的就是兼具低功耗和低成本特點(diǎn)的CMOS邏輯IC。
TTL（晶體管-晶體管邏輯）
● 最初被廣泛用作標準邏輯IC的雙極邏輯
● 相比CMOS邏輯IC，能夠提供更高的電流驅動(dòng)能力和運行速度，但消耗更多的功率
CMOS邏輯（CMOS：互補MOSFET）
● 結合p溝道和n溝道MOSFET，實(shí)現比TTL更低的功耗
● 最初比TTL慢，但由于精細的晶圓制造工藝，現在能夠擁有比TTL更高的運行速度
BiCMOS邏輯（雙極CMOS）
● 輸入級和邏輯電路采用CMOS工藝以降低功耗，輸出級采用雙極晶體管以提高電流驅動(dòng)能力
● MOS雙極組合制造工藝復雜，成本高
在標準邏輯IC的幾個(gè)分類(lèi)中，CMOS邏輯IC由于功耗和成本以及復雜度的平衡性最好，是實(shí)際應用中最常用的一種，我們后面會(huì )詳細介紹CMOS邏輯IC的更多具體知識。
來(lái)源： 東芝
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