集成逻辑门电路（集成门电路）是将逻辑电路的元件和连线都制作在一块半导体基片上。

1.TTL集成逻辑门电路

TTL集成逻辑门电路（TTL集成门电路）是三极管-三极管逻辑门电路的简称，是一种双极型三极管集成电路，它具有运行速度较快、负载能力较强、工作电压低、工作电流较大等特点，是目前应用较多的一种集成逻辑门电路。

1）TTL集成门电路产品系列及型号的命名法

我国TTL集成门电路目前有CT54/74（普通）、CT54/74H（高速）、CT54/74S（肖特基）和CT54/74LS（低功耗）4个系列国家标准的TTL集成门电路，其型号组成的符号及意义如表10-3-5所示。

表10-3-5　TTL集成门电路型号组成的符号及意义

2）引脚识读

TTL集成门电路通常是双列直插式外形，如图10-3-11所示，根据功能不同，有8～24个引脚，引脚编号判读方法是把凹槽标志置于左方，引脚向下，逆时针自下而上顺序排列。

例如，74LS00为二输入端四与非门，内含有4个与非门，每个与非门有2个输入端，其引脚排列如图10-3-12所示。

图10-3-11　TTL引脚编号排列

图10-3-12　74LS00引脚排列

注意

每个集成门电路内部的各个逻辑单元互相独立，可以单独使用，但电源和接地线是公共的。

3）常用TTL集成门电路简介

74X系列为标准的TTL集成门电路系列。表10-3-6列出了几种常用的74LS系列集成门电路的型号及功能。

表10-3-6　常用的74LS系列集成门电路的型号及功能

4）TTL集成门电路的使用

TTL集成门电路具有多个输入端，在实际使用时，往往有一些输入端是闲置不用的，需注意对这些闲置输入端的处理。

（1）TTL集成门电路与非门多余输入端的处理：

① 将一个大于或等于1 kΩ的电阻接到VCC上，如图10-3-13（a）所示；

② 和已使用的输入端并联使用，如图10-3-13（b）所示。

（2）TTL集成门电路或非门多余输入端的处理：

① 可以直接接地，如图10-3-14（a）所示；

② 和已使用的输入端并联使用，如图10-3-14（b）所示。

图10-3-13　TTL集成门电路与非门多余输入端的处理

图10-3-14　TTL集成门电路或非门多余输入端的处理

对于TTL集成门电路与门多余输入端的处理和与非门的处理方式完全相同，而对TTL集成门电路或门多余输入端的处理和或非门的处理方式完全相同。

（3）TTL集成门电路的其他使用注意事项。

① 电路输入端不能直接与高于+5.5 V、低于-0.5 V的低电阻电源连接，否则会因有较大电流流入器件而烧毁器件。

② 除三态门和OC门之外，输出端不允许并联使用，否则会烧毁器件。

③ 防止从电源连线引入干扰信号，一般在每块插板上的电源线接去耦电容，以防止动态尖峰电流产生的干扰。

④ 系统连线不宜过长，整个装置应有良好的接地系统，地线要粗、短。

2.CMOS集成门电路

MOS集成门电路是一种以金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管为主要元件构成的集成电路，它具有工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低等优点。MOS集成门电路按所用的晶体管不同，分为PMOS集成门电路、NMOS集成门电路、CMOS集成门电路。PMOS集成门电路是指由P型导电沟道绝缘栅场效应晶体管构成的电路；NMOS集成门电路是指由N型导电沟道绝缘栅场效应晶体管构成的电路；CMOS集成门电路是指由NMOS和PMOS两种集成门电路组成的互补MOS集成门电路。这里重点介绍CMOS集成门电路。

1）CMOS集成门电路系列及型号的命名法

CMOS集成门电路有3大系列：4000系列、74C××系列和硅-氧化铝系列。前2个系列应用很广，而硅-氧化铝系列因价格昂贵目前尚未普及。表10-3-7列出了4000系列CMOS集成门电路型号组成符号及意义，74C××系列的功能及管脚设置均与TTL74系列保持一致，此系列CMOS集成门电路型号组成符号及意义可参照表10-3-5。

表10-3-7　4000系列CMOS集成门电路型号组成符号及意义

例如，CC4030R的第1部分“CC”表示中国制造的CMOS集成门电路，第2部分“40”表示器件系列代号，第3部分“30”表示器件功能，第4部分“R”表示工作温度范围为-55～85 ℃。

2）引脚识读

CMOS集成门电路通常是双列直插式外形，引脚编号判读方法与TTL集成门电路相同。

3）常用CMOS集成门电路简介

（1）CMOS反相器。CMOS反相器由N沟道和P沟道的MOS管互补构成，其电路组成如图10-3-15所示。(www.daowen.com)

图10-3-15　CMOS反相器电路

图10-3-16　CMOS反相器CC4069的引脚

（2）CMOS与非门。常用的CMOS与非门有CC4011等，图10-3-17所示为CMOS与非门CC4011的引脚图。

（3）CMOS或非门。常用的CMOS或非门如CC4001等，图10-3-18所示为CMOS或非门CC4001的引脚图。

图10-3-17　CMOS与非门CC4011的引脚图

图10-3-18　CMOS或非门CC4001的引脚图

4）MOS集成门电路的使用

MOS集成门电路的多余输入端绝对不允许处于悬空状态，否则会因受干扰而破坏逻辑状态。

（1）MOS与非门多余输入端的处理：

① 直接接电源，如图10-3-19（a）所示；

② 和使用的输入端并联使用，如图10-3-19（b）所示。

（2）MOS或非门多余输入端的处理：

① 直接接地，如图10-3-20（a）所示；

② 和使用的输入端并联使用，如图10-3-20（b）所示。

图10-3-19　MOS与非门多余输入端的处理

图10-3-20　MOS或非门多余输入端的处理

（3）MOS集成门电路的其他使用注意事项。

① 要防止静电损坏。MOS集成门电路输入电阻大，可达109 Ω以上，输入电容很小，即使感应少量电荷也将产生较高的感应电压（UGS=Q/C），可使MOS管栅极绝缘层击穿，造成永久性损坏。

② 操作人员应尽量避免穿着易产生静电荷的化纤物，以免产生静电感应。

③ 焊接MOS集成门电路时，一般电烙铁容量应不大于20 W，电烙铁要有良好的接地线，且可靠接地；若未接地，应拔下电源，利用断电后余热快速焊接，禁止在通电情况下焊接。

【例10-3-1】由开关A、B和指示灯Y组成的电路如图10-3-21所示。

图10-3-21　例10-3-1图

（1）如果用1表示开关断开和灯灭，用0表示开关闭合和灯亮，则Y和A、B之间是什么逻辑关系？

（2）如果用1表示开关断开和灯亮，用0表示开关闭合和灯灭，则Y和A、B之间是什么逻辑关系？

解：逻辑关系与逻辑体制有关，如果1和0表示的含义不同，则电路所反映的逻辑关系也不一样，这是一个值得注意的问题。该题的分析方法是：先根据题意列出真值表；再根据真值表确定输入、输出之间的逻辑关系。

（1）根据题意列出真值表，见表10-3-8。

表10-3-8　例10-3-1表（1）

从真值表可以看出：有1出1，全0出0。因此，Y和A、B之间是“或”逻辑关系，即Y=A+B。

（2）根据题意列出真值表，见表10-3-9。

表10-3-9　例10-3-1表（2）

【例10-3-2】如图10-3-22所示各电路，能实现Y=1的电路是哪一个？

解：本题考查的知识点是门电路输入、输出之间的逻辑关系。解题时要根据各类门电路的逻辑功能来分析输入、输出之间的逻辑关系。输入端接地，表示该输入端输入为0；输入端接电源正极，表示该输入端为1。

图10-3-22　例10-3-2图

图10-3-22（a）所示为“与”门电路，有一个输入端接地，表示该端输入为0。因此Y=A·0=0。

所以，能实现Y=1逻辑功能的是图10-3-22（d）所示的电路。