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数字集成电路的分类
各种系列门电路的性能比较
数字集成电路型号的命名法
CMOS, ECL器件型号组成符号意义
TTL与非门的工作原理
TTL与非门的特性与参数
集电极开路（ OC）门
三态门
CMOS逻辑器件的三大系列
数字集成电路的分类
一,按工艺结构区分：
1.按工艺区分
IIL电路
?54/74系列
?54H/74H系列
?54LS/74LS系列
?54AS/74AS系列
?54ALS/74ALS系列
CMOS电路
NMOS电路
PMOS电路
ECL电路
HTL电路
TTL电路
?54HC/74HC系列
?54HTC/74HTC系列
?4000系列
Bi-CMOS型
MOS型
双极型
退出><目录
2.按输出结构区分
推拉式输出或 CMOS反向器输出
OC输出或 OD输出
三态输出
二,按集成度（单个芯片所含门的个数）区分：
1.小规模集成电路（ Small Scale Integration,SSI,10
门以下 /片）
2.中规模集成电路（ Medium Scale Integration,MSI，
100门以下 /片）
3.大规模集成电路（ Large Scale Integration,LSI,1000
门以上 /片）
4.超大规模集成电路（Ｖ ery Large Scale Integration,
VLSI,10000门以上 /片 )
退出><目录
三,按数字系统设计方法分类,
退出><目录
1.通用型中规模（ MSI），小规模（ SSI）集成逻辑件 。
2.由软件组态的大规模（ LSI ），超大规模（ VLSI）
集成逻辑器件，如微处理器、单片机、通用和专用数
字信号处理器等。
3.专用集成电路 ASIC。
*
*
*
全定制
半定制
PLD PROMPLA
PAL
GAL
CPLD
FPGA
各种系列门电路的性能比较
系列
参数
TT L CM O S ECL
V c c / V 74 74LS 7 4 A S 7 4 A L S 4000 7 4 H C 10K 100K
V IH ( m i n ) / V 5 5 5 5 5 5 - 5, 2 - 4, 5
V IL ( m i n ) / V 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 3, 5 3, 5 - 1, 2 - 1, 2
V OH ( m i n) / V 0, 8 0, 8 0, 8 0, 8 1, 5 1, 0 - 1, 4 - 1, 4
V OL ( m i n) / V 2, 4 2, 7 2, 7 2, 7 4, 6 4, 4 - 0, 9 - 0, 9
I OH ( m i n) / m A - 0, 4 - 0, 4 -2 - 0, 4 - 0, 5 1 -4 - 5 0 - 5 0
I OL ( m i n) / m A 16 8 20 8 0, 5 1 4 50 50
T pd / nS 10 10 1, 5 4 45 10 2 0, 7 5
P( 功耗 / 门 ) / m W 10 2 20 1 5 * 1 0 e - 3 5 * 1 0 e - 3 25 40
退出><目录
退出><目录
双极型数字集成门
TTL门电路工作速度高，驱动能力强，是目前应
用最广泛的集成门电路。它的主要缺点是功耗大，集
成度低。
* 射极耦合逻辑 ECL电路
发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。
它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。
工作速度最高，其平均延迟时间 tpd可小至 1ns。
这种门电路输出阻抗低，负载能力强，能实现或
非及或两种逻辑功能。它的主要缺点是抗干扰能力差，
电路功耗大 。
TTL门电路*
IIL电路的主要特点是电路结构简单，功耗低。
IIL的每个基片逻辑单元所占面积很小，工作电流
不超过 1nA，因而其集成度可达 500门 /mm以上
（一般 TTL电路集成度在 20门 /mm左右）。2
注入逻辑 IIL电路
IIL电路的另一特点是可以在低电压下工作但抗
干扰能力差，开关速度低，一般 tpd >10ns。
MOS集成门
MOS逻辑电路是以金属一氧化物一半导体场
效应管为基础的集成电路。因管内有一种载流子
运动，因而它属于单极型数字集成电路。目前广
泛应用的是 CMOS电路，它有以下特点：
2
退出><目录
*
1.CMOS电路由 NMOS和 PMOS组成，由于 MOS管导通内阻比半导
体导通内阻大，所以 CMOS门比 TTL门工作速度低一些。
2.由于 CMOS电路的互补特性，其高低电平输出阻抗都很低（同
NMOS和 PMOS比）。 CMOS电路的输入阻抗只取决于输入端保护
二极管的 漏电流，其输入阻抗极高，可达 10 W以上。在频率不太
高的情况下,CMOS电路的扇出能力几乎不受限制。当 频率升高
时,扇出系数有所降低。
8
3.CMOS电路主要有两个产品系列 ---CC4000和 C000（与国外 CD和
MC系列相当）。它们的电源电压允许范围大,CC4000系列为
3~18V； C000系列为 5~15V。因此它们输出高低电平摆幅大，抗干
扰能力强，其噪声容限可达 30%VDD，而 TTL门的噪声容限只有 0.4V。
4.CMOS门工作时总是一管导通另一管截止，因而几乎不由电源吸
取电流，其功耗极小。当 VDD=5V时,CMOS电路的静态功耗分别
是：门电路类为 2.5~5uW；缓冲器和触发器类为 5~20uW；中规模
集成电路类为 25~100uW。
退出><目录
5.CMOS集成电路功耗低，内部发热量小，集成度
可大大提高。又由于其电路本身的互补对称结构，
当环境温度变化时，其参数有互相补偿作用，因
而其温度稳定性好。
6.抗辐射能力强,MOS管是多数载流子受控导电
器件，射线辐射对多数载流子浓度影响不大。因
此 CMOS电路特别适用于航天，卫星和核试验条
件下工作的装置。
7.由于 CMOS电路输入阻抗高，容易受静电感应发
生击穿，除其电路内部设置保护电路外，在使用
和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地
良好。 CMOS门多余不用输出端不能悬空，应根
据需要接电源或接地。
退出><目录
第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 第 5 部分
型号前缀 工作温度范围 器件系列 器件品种 封装形式
符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义
标准 W 陶瓷扁平
H 高速 B 塑封扁平CT
中国制造的
T T L 类
54
- 55 ℃ ?
??? ? ℃
S 肖特基 F 全密封扁平
LS 低功耗肖特基 D 陶瓷双列直插
AS 先近肖特基 P 塑料双列直插SN
美国 T E X A S
公司
74
0 ℃ ?
??? ℃
A L S 先近低功耗肖特基
阿
拉
伯
数
字
器
件
功
能
J 黑陶瓷双列直插
TTL数字集成电路型号的命名法
示例：
（ 1） (2) (3) (4) (5)
CT 74 LS 00 P
塑料双列直插封装
器件系列：低功耗肖特基
温度范围,0℃ ????℃
中国制造的 TTL类
器件品种：四 2输入与非门
SN 74 S 195 J
黑陶瓷双列直插封装
器件品种,4位并行移位寄存器
器件系列：肖特基
温度范围,0℃ ????℃
美国 TEXAS公司
（ 1） (2) (3) (4) (5)
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CMOS, ECL器件型号组成符号意义
第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分
器件前缀 器件系列 器件品种 工作温度范围
符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义
CC 中国制造的 C M O S 类型 C 0 ℃ ? ?? ℃
CD 美国无线电公司产品 E - 40 ℃ ? ?? ℃
TC 日本东芝公司产品 R - 55 ℃ ? ?? ℃
CE 中国制造的 E C L 类型
40
45
145
系列
符号
阿
拉
伯
数
字
器
件
功
能
M - 55 ℃ ? ??? ℃
CC 40 25 M
温度范围,-55℃ ?????℃
器件品种,3输入与非门
器件系列
中国制造 CMOS器件
示例：
CE 10 131
器件品种,双主从 D触发器
器件系列
中国制造 ECL器件
(1) (2) (3) (4) (1) (2) (3)
退出><目录
R
1
R
5
100
A
B
V
1
R
3
U
CC
V
3
V
4
V
5
C
R
4
e
1
e
2
e
3
b
1
c
1
360
R
2
7503k
c
2
3 k
V
2
F
U
O
?á éù óD ò? ?? ?§ μí μ? ??
è¨ 2? ?§ ?? μ? ??
ê? è ?
μ1 ?? 1¤×÷
é? ±¤ oí
±¤ oí
?￠ ±¤ oí?? ?1
μ? í¨ ?? ?1
μ? í¨ ?? ?1
±¤ oí
ê? 3 ?
μí μ? ?? U OL
?? μ? ?? U OH
ó? ·? ?? ×′ ì?
?§ ??
1? ??
V 1 V 2 V 3 V 4 V 5
TTL与非门的工作原理
⒈ 输入全部为高电位（ 3.6V）
⒉ 输入端至少有一个为低电
位（ 0.3V ）
TTL与非门的各级工作状态
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N N N
N
P
P Dí 3? μ×
cb
e
3
e
2
e
1
( a )
R
1
b
U
C C
e
1
e
2
e
3
c
A B C
R
1
V
1
V
2
V
3
e
1
e
2
e
3
( b )
A
B
C
V
4
P
1
b
U
C C
多
射
极
晶
体
管
的
结
构
及
等
效
电
路
退出><目录
A
U
O H
B
C
D E
U
O L
U
I
( V )
U
O
( V )
0.3
2.7
U
O FF
U
T
U
ON
0
1.5
0.6
1.3 6
I 1￡ ¨mA￡ |
U 1￡ ¨ V ￡|
U T
M
TTL与非门的特性与参数
⒈ 电压传输特性 ⒉ 输入特性
AB段（截止区）
BC段（线性区）
CD段（转折区）
DE段（饱和区）
UOH, 输出高电平 UOL, 输出低电平
UT, 阀值电压
UOFF, 开门电平 UON, 关门电平
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R
1
I
1
￡¨ U
C C
U
I
￡¨
￡a
R
I
U
B 1
I
b1
V
2
V
5
R
3 0
U
I
( V )
U
O FF
1.4
R
O FF
R
O N
R
I
( k )￥?
⒊ 输入负载特性
ROFF— 关门电阻
RON — 关门电阻TTL与非门 输入负载
退出><目录
V
2
V
5
I
L
R
L
U
CC
U
O
( V )
I
L
( m A )10 20 30 40
1
2
3
V
3
V
4
I
L
R
L
U
CC
U
O
( V )
I
L
( m A )10 20 30 40
1
2
3
I
R 5
R
5
0
⒋ 输出特性
① 与非门处于开态时，
输出低电平。
② 与非门处于关态时，
输出高低电平。
TTL与非门 输出低电平的输出特性
TTL与非门 输出高电平的输出特性
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?（此时,IL为灌电流。
为保证 UOL≤0.35V，
通常 ILmax ≤25mA）
?（此时,IL为拉电流。
为保证 UOL输出高电
平，通常 IL ≤14mA）
U 1
U 0
U m
t
t
t PHL t PLH
50 U m
0
0
50 U m
0
0
0
0
⒌ 平均延迟时间 tpd
tpd= （ tPHL+tPLH）12
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集电极开路（ OC）门
集电极开路的门电路（ Open Collector Gate），简称
OC门 。其电路结构和逻辑符号如下图所示：
（ a）集电极开路与非门电路 （ b） OC门逻辑符号
&
B
A F
R3
R2R1
B
A
F
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OC门的输出端可以直接并联在一起，但需要外接电阻
OC门的并联处实现,线 与”
三态门
三态输出门（简称三态门）是在普通门电路的基础
上，增加控制端和控制电路构成。其电路结构图和
逻辑符号如下图所示：
F=AB? CD=AB+CD
&
&
C
B
F
D
A
VCC
退出><目录
EN AB F
1 ×× 高阻
0 00 1
0 01 1
0 10 1
0 11 0
EN AB F
0 ×× 高阻
1 00 1
1 01 1
1 10 1
1 11 0
11
&
1
&
EN=1 F=AB
EN=0 F为高阻
EN
B F
A
VCC
A
B
EN
F
VCC
A
B
EN
EN
EN
A
B
退出><目录
EN
EN=1时 G1工作 G2高阻
数据从 D0 D1
EN=0时 G2工作 G1高阻
数据从 D1 D0
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&
&
EN
EN
D0 D1
EN
G1
G2
用三态门实现双向传输
CMOS逻辑器件有三大系列
1,4000系列
2,74C ??系列
3,硅 ---氧化铝 系列，目前尚未普及。
这两种系列应用较为普遍
4000系列有许多系列，目前最常用的是系列 B，
它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。 例,CD4001B
为四 --2输入或非门，,CD”表示美国 RCA公司开发的
4000系列产品。
74C ??系列也含有许多系列，其功能及管脚系
列设置均与 TTL74系列保持一致。 74C ?? 为普遍系
列, 此外还有 CMOS74HC/HCT ??系列和先进的
CMOS74AC/ACT ??系列，其中 74 HCT ??系列 和
74ACT ??系列可直接与 TTL相兼容。
Bi-CMOS是双极型 CMOS（ BiPolar-CMOS）电路的简称。
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Bi-CMOS这种门电路的特点是逻辑部分采用 CMOS
结构，输出极采用双极型三极管，因此兼有 CMOS电路
的低功耗和双极型电路低输出内阻的优点。
下图为 Bi-CMOS反相器的两种电路结构型式。
(a) 最简单的电路结构 (b) 常用的电路结构
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图（ a）是结构简单的一种，其中两个双
极型输出管的基极接有下拉电阻 。
当 Vi=ViH时,T2,T4导通,T1,T3截止,Vo=VoL。
当 Vi=ViL时,T1,T3导通,T2,T4截止,Vo=VoH
图（ b）用 T2,T4取代图（ a）中的 R1，
R2，形成有源下拉式结构。
当 Vi=ViH时,T2,T3和 T6导通,T1,T4和 T5截止，
Vo=VoL。
当 Vi=ViL时,T1,T4和 T5导通,T2,T3和 T6截止，
Vo=VoH
由于 T5,T6导通内阻很小，所以负载电容 CL的
充放电时间很短，从而 有效地减少了电路的传输延迟
时间。目前 BiCMOS反相器的传输延迟时间可以减少
到 1ns以下。
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真的要退出本章节吗？
是 [Y] 否 [N]
数字集成电路的分类
各种系列门电路的性能比较
数字集成电路型号的命名法
CMOS, ECL器件型号组成符号意义
TTL与非门的工作原理
TTL与非门的特性与参数
集电极开路（ OC）门
三态门
CMOS逻辑器件的三大系列
数字集成电路的分类
一,按工艺结构区分：
1.按工艺区分
IIL电路
?54/74系列
?54H/74H系列
?54LS/74LS系列
?54AS/74AS系列
?54ALS/74ALS系列
CMOS电路
NMOS电路
PMOS电路
ECL电路
HTL电路
TTL电路
?54HC/74HC系列
?54HTC/74HTC系列
?4000系列
Bi-CMOS型
MOS型
双极型
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2.按输出结构区分
推拉式输出或 CMOS反向器输出
OC输出或 OD输出
三态输出
二,按集成度（单个芯片所含门的个数）区分：
1.小规模集成电路（ Small Scale Integration,SSI,10
门以下 /片）
2.中规模集成电路（ Medium Scale Integration,MSI，
100门以下 /片）
3.大规模集成电路（ Large Scale Integration,LSI,1000
门以上 /片）
4.超大规模集成电路（Ｖ ery Large Scale Integration,
VLSI,10000门以上 /片 )
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三,按数字系统设计方法分类,
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1.通用型中规模（ MSI），小规模（ SSI）集成逻辑件 。
2.由软件组态的大规模（ LSI ），超大规模（ VLSI）
集成逻辑器件，如微处理器、单片机、通用和专用数
字信号处理器等。
3.专用集成电路 ASIC。
*
*
*
全定制
半定制
PLD PROMPLA
PAL
GAL
CPLD
FPGA
各种系列门电路的性能比较
系列
参数
TT L CM O S ECL
V c c / V 74 74LS 7 4 A S 7 4 A L S 4000 7 4 H C 10K 100K
V IH ( m i n ) / V 5 5 5 5 5 5 - 5, 2 - 4, 5
V IL ( m i n ) / V 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 3, 5 3, 5 - 1, 2 - 1, 2
V OH ( m i n) / V 0, 8 0, 8 0, 8 0, 8 1, 5 1, 0 - 1, 4 - 1, 4
V OL ( m i n) / V 2, 4 2, 7 2, 7 2, 7 4, 6 4, 4 - 0, 9 - 0, 9
I OH ( m i n) / m A - 0, 4 - 0, 4 -2 - 0, 4 - 0, 5 1 -4 - 5 0 - 5 0
I OL ( m i n) / m A 16 8 20 8 0, 5 1 4 50 50
T pd / nS 10 10 1, 5 4 45 10 2 0, 7 5
P( 功耗 / 门 ) / m W 10 2 20 1 5 * 1 0 e - 3 5 * 1 0 e - 3 25 40
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双极型数字集成门
TTL门电路工作速度高，驱动能力强，是目前应
用最广泛的集成门电路。它的主要缺点是功耗大，集
成度低。
* 射极耦合逻辑 ECL电路
发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。
它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。
工作速度最高，其平均延迟时间 tpd可小至 1ns。
这种门电路输出阻抗低，负载能力强，能实现或
非及或两种逻辑功能。它的主要缺点是抗干扰能力差，
电路功耗大 。
TTL门电路*
IIL电路的主要特点是电路结构简单，功耗低。
IIL的每个基片逻辑单元所占面积很小，工作电流
不超过 1nA，因而其集成度可达 500门 /mm以上
（一般 TTL电路集成度在 20门 /mm左右）。2
注入逻辑 IIL电路
IIL电路的另一特点是可以在低电压下工作但抗
干扰能力差，开关速度低，一般 tpd >10ns。
MOS集成门
MOS逻辑电路是以金属一氧化物一半导体场
效应管为基础的集成电路。因管内有一种载流子
运动，因而它属于单极型数字集成电路。目前广
泛应用的是 CMOS电路，它有以下特点：
2
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*
1.CMOS电路由 NMOS和 PMOS组成，由于 MOS管导通内阻比半导
体导通内阻大，所以 CMOS门比 TTL门工作速度低一些。
2.由于 CMOS电路的互补特性，其高低电平输出阻抗都很低（同
NMOS和 PMOS比）。 CMOS电路的输入阻抗只取决于输入端保护
二极管的 漏电流，其输入阻抗极高，可达 10 W以上。在频率不太
高的情况下,CMOS电路的扇出能力几乎不受限制。当 频率升高
时,扇出系数有所降低。
8
3.CMOS电路主要有两个产品系列 ---CC4000和 C000（与国外 CD和
MC系列相当）。它们的电源电压允许范围大,CC4000系列为
3~18V； C000系列为 5~15V。因此它们输出高低电平摆幅大，抗干
扰能力强，其噪声容限可达 30%VDD，而 TTL门的噪声容限只有 0.4V。
4.CMOS门工作时总是一管导通另一管截止，因而几乎不由电源吸
取电流，其功耗极小。当 VDD=5V时,CMOS电路的静态功耗分别
是：门电路类为 2.5~5uW；缓冲器和触发器类为 5~20uW；中规模
集成电路类为 25~100uW。
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5.CMOS集成电路功耗低，内部发热量小，集成度
可大大提高。又由于其电路本身的互补对称结构，
当环境温度变化时，其参数有互相补偿作用，因
而其温度稳定性好。
6.抗辐射能力强,MOS管是多数载流子受控导电
器件，射线辐射对多数载流子浓度影响不大。因
此 CMOS电路特别适用于航天，卫星和核试验条
件下工作的装置。
7.由于 CMOS电路输入阻抗高，容易受静电感应发
生击穿，除其电路内部设置保护电路外，在使用
和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地
良好。 CMOS门多余不用输出端不能悬空，应根
据需要接电源或接地。
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第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 第 5 部分
型号前缀 工作温度范围 器件系列 器件品种 封装形式
符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义
标准 W 陶瓷扁平
H 高速 B 塑封扁平CT
中国制造的
T T L 类
54
- 55 ℃ ?
??? ? ℃
S 肖特基 F 全密封扁平
LS 低功耗肖特基 D 陶瓷双列直插
AS 先近肖特基 P 塑料双列直插SN
美国 T E X A S
公司
74
0 ℃ ?
??? ℃
A L S 先近低功耗肖特基
阿
拉
伯
数
字
器
件
功
能
J 黑陶瓷双列直插
TTL数字集成电路型号的命名法
示例：
（ 1） (2) (3) (4) (5)
CT 74 LS 00 P
塑料双列直插封装
器件系列：低功耗肖特基
温度范围,0℃ ????℃
中国制造的 TTL类
器件品种：四 2输入与非门
SN 74 S 195 J
黑陶瓷双列直插封装
器件品种,4位并行移位寄存器
器件系列：肖特基
温度范围,0℃ ????℃
美国 TEXAS公司
（ 1） (2) (3) (4) (5)
退出><目录
CMOS, ECL器件型号组成符号意义
第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分
器件前缀 器件系列 器件品种 工作温度范围
符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义
CC 中国制造的 C M O S 类型 C 0 ℃ ? ?? ℃
CD 美国无线电公司产品 E - 40 ℃ ? ?? ℃
TC 日本东芝公司产品 R - 55 ℃ ? ?? ℃
CE 中国制造的 E C L 类型
40
45
145
系列
符号
阿
拉
伯
数
字
器
件
功
能
M - 55 ℃ ? ??? ℃
CC 40 25 M
温度范围,-55℃ ?????℃
器件品种,3输入与非门
器件系列
中国制造 CMOS器件
示例：
CE 10 131
器件品种,双主从 D触发器
器件系列
中国制造 ECL器件
(1) (2) (3) (4) (1) (2) (3)
退出><目录
R
1
R
5
100
A
B
V
1
R
3
U
CC
V
3
V
4
V
5
C
R
4
e
1
e
2
e
3
b
1
c
1
360
R
2
7503k
c
2
3 k
V
2
F
U
O
?á éù óD ò? ?? ?§ μí μ? ??
è¨ 2? ?§ ?? μ? ??
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μ1 ?? 1¤×÷
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?￠ ±¤ oí?? ?1
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μí μ? ?? U OL
?? μ? ?? U OH
ó? ·? ?? ×′ ì?
?§ ??
1? ??
V 1 V 2 V 3 V 4 V 5
TTL与非门的工作原理
⒈ 输入全部为高电位（ 3.6V）
⒉ 输入端至少有一个为低电
位（ 0.3V ）
TTL与非门的各级工作状态
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N N N
N
P
P Dí 3? μ×
cb
e
3
e
2
e
1
( a )
R
1
b
U
C C
e
1
e
2
e
3
c
A B C
R
1
V
1
V
2
V
3
e
1
e
2
e
3
( b )
A
B
C
V
4
P
1
b
U
C C
多
射
极
晶
体
管
的
结
构
及
等
效
电
路
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A
U
O H
B
C
D E
U
O L
U
I
( V )
U
O
( V )
0.3
2.7
U
O FF
U
T
U
ON
0
1.5
0.6
1.3 6
I 1￡ ¨mA￡ |
U 1￡ ¨ V ￡|
U T
M
TTL与非门的特性与参数
⒈ 电压传输特性 ⒉ 输入特性
AB段（截止区）
BC段（线性区）
CD段（转折区）
DE段（饱和区）
UOH, 输出高电平 UOL, 输出低电平
UT, 阀值电压
UOFF, 开门电平 UON, 关门电平
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R
1
I
1
￡¨ U
C C
U
I
￡¨
￡a
R
I
U
B 1
I
b1
V
2
V
5
R
3 0
U
I
( V )
U
O FF
1.4
R
O FF
R
O N
R
I
( k )￥?
⒊ 输入负载特性
ROFF— 关门电阻
RON — 关门电阻TTL与非门 输入负载
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V
2
V
5
I
L
R
L
U
CC
U
O
( V )
I
L
( m A )10 20 30 40
1
2
3
V
3
V
4
I
L
R
L
U
CC
U
O
( V )
I
L
( m A )10 20 30 40
1
2
3
I
R 5
R
5
0
⒋ 输出特性
① 与非门处于开态时，
输出低电平。
② 与非门处于关态时，
输出高低电平。
TTL与非门 输出低电平的输出特性
TTL与非门 输出高电平的输出特性
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?（此时,IL为灌电流。
为保证 UOL≤0.35V，
通常 ILmax ≤25mA）
?（此时,IL为拉电流。
为保证 UOL输出高电
平，通常 IL ≤14mA）
U 1
U 0
U m
t
t
t PHL t PLH
50 U m
0
0
50 U m
0
0
0
0
⒌ 平均延迟时间 tpd
tpd= （ tPHL+tPLH）12
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集电极开路（ OC）门
集电极开路的门电路（ Open Collector Gate），简称
OC门 。其电路结构和逻辑符号如下图所示：
（ a）集电极开路与非门电路 （ b） OC门逻辑符号
&
B
A F
R3
R2R1
B
A
F
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OC门的输出端可以直接并联在一起，但需要外接电阻
OC门的并联处实现,线 与”
三态门
三态输出门（简称三态门）是在普通门电路的基础
上，增加控制端和控制电路构成。其电路结构图和
逻辑符号如下图所示：
F=AB? CD=AB+CD
&
&
C
B
F
D
A
VCC
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EN AB F
1 ×× 高阻
0 00 1
0 01 1
0 10 1
0 11 0
EN AB F
0 ×× 高阻
1 00 1
1 01 1
1 10 1
1 11 0
11
&
1
&
EN=1 F=AB
EN=0 F为高阻
EN
B F
A
VCC
A
B
EN
F
VCC
A
B
EN
EN
EN
A
B
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EN
EN=1时 G1工作 G2高阻
数据从 D0 D1
EN=0时 G2工作 G1高阻
数据从 D1 D0
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&
&
EN
EN
D0 D1
EN
G1
G2
用三态门实现双向传输
CMOS逻辑器件有三大系列
1,4000系列
2,74C ??系列
3,硅 ---氧化铝 系列，目前尚未普及。
这两种系列应用较为普遍
4000系列有许多系列，目前最常用的是系列 B，
它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。 例,CD4001B
为四 --2输入或非门，,CD”表示美国 RCA公司开发的
4000系列产品。
74C ??系列也含有许多系列，其功能及管脚系
列设置均与 TTL74系列保持一致。 74C ?? 为普遍系
列, 此外还有 CMOS74HC/HCT ??系列和先进的
CMOS74AC/ACT ??系列，其中 74 HCT ??系列 和
74ACT ??系列可直接与 TTL相兼容。
Bi-CMOS是双极型 CMOS（ BiPolar-CMOS）电路的简称。
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Bi-CMOS这种门电路的特点是逻辑部分采用 CMOS
结构，输出极采用双极型三极管，因此兼有 CMOS电路
的低功耗和双极型电路低输出内阻的优点。
下图为 Bi-CMOS反相器的两种电路结构型式。
(a) 最简单的电路结构 (b) 常用的电路结构
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图（ a）是结构简单的一种，其中两个双
极型输出管的基极接有下拉电阻 。
当 Vi=ViH时,T2,T4导通,T1,T3截止,Vo=VoL。
当 Vi=ViL时,T1,T3导通,T2,T4截止,Vo=VoH
图（ b）用 T2,T4取代图（ a）中的 R1，
R2，形成有源下拉式结构。
当 Vi=ViH时,T2,T3和 T6导通,T1,T4和 T5截止，
Vo=VoL。
当 Vi=ViL时,T1,T4和 T5导通,T2,T3和 T6截止，
Vo=VoH
由于 T5,T6导通内阻很小，所以负载电容 CL的
充放电时间很短，从而 有效地减少了电路的传输延迟
时间。目前 BiCMOS反相器的传输延迟时间可以减少
到 1ns以下。
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