2.从制作、组成上分为分立元件门电路、集成门电路
(1)分立元件门电路:是由一些独立的二极管、三极管、电阻、导线等器件连接而成的线路,能实验一定的功能。(这种电路体积大)特点是电路中的各元件都是独立封装的。
(2)集成门电路(半导体):把各元器件利用半导体工艺制作在一片小小的硅片上的电子线路。体积小,也就是芯片。整个电路封装在一个外壳中。
(3)集成电路有半导体集成电路、膜集成电路、混合集成电路。
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(从制作工艺上分)
膜集成电路可分为厚膜集成电路和薄膜集成电路两种。在绝缘基片上,由薄膜工艺形成有源元件、无源元件和互连线而构成的电路称为薄膜集成电路。在陶瓷等绝缘基片上,用厚膜工艺制作厚膜无源网络,然后装接二极管、三极管或半导体集成电路芯片,构成有一定功能的电路就是厚膜集成电路。膜集成电路由于制作工艺烦琐,成本较高,因而它的应用范围远不如半导体集成电路。
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。与分立元件电路相比,混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好。
(4)集成电路分为小、中、大、超大规模集成电路。(从规模上分)
?小规模:含有逻辑门数为1~10门; ?中规模:含有逻辑门数为10~99门; ?大规模:含有逻辑门数为100~999门; ?超大规模:含有逻辑门数为1000门以上。 ?实验中用到的一些芯片是小规模的集成电路。
(5)TTL电路(双极型)和CMOS电路(单极型)(从导电类型上分)
TTL电路特点:驱动能力强,功耗大,工作电源为5V;当输入端悬空时,输入为‖1‖态。(当输入端是高电平时可以悬空处理,仅适用于小规模集成电路,大规模集成电路输入端悬空时易受到干扰。)
COMS电路特点:功耗小,驱动能力较小,工作电源为3~18V,输入端不允许悬空。
我们实验中用到的芯片是TTL和COMS电路,用5V的工作电源都可以满足。
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(6)集成电路(芯片)的一些常识
封装形式(管脚对外的样子)。常见的封装形式DIP,PGA,BGA。
DIP双列直插式,适用于中小规模集成电路,PCB印刷电路板上常见;
PGA插针网格阵列,我们的电脑中CPU能看到这种封装形式; BGA球形阵列,表面安装,提高了组装的密度。随着芯片集成度提高,封装技术也在不断改进。
芯片管脚号码排列:芯片型号上的字头朝上,一般左边有个半圆形的缺口,缺口下面的管脚为1号管脚,沿着逆时针方向,依次为2、3、4……如果是14管脚的芯片,下面一排管脚依次为1~7号(从左往右),上面一排依次为8~14号(从右往左),如图13-1所示。
图13-1 芯片管脚图
型号命名规则(国内外常采用的) 例如,SN74LS08N
SN——公司的字头(SN美国得克萨斯公司,MC美国摩托罗拉公司,DM美国国家半导体公司,HD日本日立公司。)
74——工作温度范围(74民用0~+70℃,54军用-55~+120℃) LS——系列(LS低功耗肖特基系列,是TTL电路,HC高速COMS电路,空白为标准系列)
08——品种代号(08表示两输入的与门)
N——封装形式(N塑料双列直插,P黑瓷双列直插,J陶瓷双列直插)
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三.实验设备
名称 数量 型号 1. 适配器 1只 16005001 2. 4位输入器 1只 16005036 3. 4位输出器 1只 16005035 4. 锁紧座14芯 1只 16005003 5. 集成芯片 若干 74LS08,74LS32,74LS04
74LS00,74LS02,74LS86
6. 实验电源 1台 5V/1A 7. 实验板 1块 6孔 8. 电子导线 若干
四.实验步骤
(1)与门,根据74LS08的管脚图13-2,选择一组门电路(1、2、3管脚),正确连接电路,改变输入信号(输入信号由四位输入器提供,利用4位输入器得到所需的高、低电平),观察4位输出器输出(把输出信号接到逻辑电平输入,灯亮表示高电平,灯不亮表示低电平,但应注意指示灯是否正常),记录数据。
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图13-2 74LS08管脚图 13-3 74LS32管
脚图
(2)或门,根据74LS32的管脚图13-3,测试其逻辑功能,步骤同上步骤(1)。
(3)非门,根据74LS04的管脚图13-4,测试其逻辑功能,步骤同上步骤(1)。
图13-4 74LS04管脚图
图13-5 74LS00管脚图
(4)依次测试与非门(74LS00)、或非门(74LS02)、异或门(74LS86)的测逻辑功能,步骤同上步骤(1)。
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