4000系列
4000系列是一种互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)制成的集成电路。由美国无线电公司(Radio Corporation of America,RCA)于1968年研制。[1]及至1975年慢慢转为4000B、附缓冲系列。[2]其电源操作电压比同期的所有逻辑系宽广(“B”系由3V至18V),几乎所有集成电路生产商也有生产这个系列的产品。其运作速度比当时的7400系列低,但功率消耗低得很多,在待用状态下少得近乎可以忽略。 有别于当时的7400系,4000系列不单有数字电路功能,例如模拟开关、锁相环,这些可算是混合讯号集成电路。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/CD4026BE_RCA_149.jpeg/220px-CD4026BE_RCA_149.jpeg)
设计
编辑4000系列赏采用互补式金属氧化物半导体,相比于晶体管-晶体管逻辑(Transistor–transistor logic,TTL)有以下特点:
- 功率消耗极低
- 宽广的电源操作电压
- 运作速度较低
由于功极低,因此散要求也低,这让其集成度(所能容纳的元件数目)可以很高,相同体积的单块片上能容纳的线更复杂、拥有更多的功能。4000系列的扇出(Fan-out)较同其的TTL逻辑高,但这不是因为其输出电流较大,而是其所需输入讯号电流很细。由于输出端采用推挽输出方式,俱有上下对称的驱动强度,使其运用上更为灵活。 4000B系列加上缓冲器后能有更大的的输出电流,推动更大的负载。但略较为容易产生振铃(Ringing),这点可以加上阻尼器或电气终端解决[3][4]。由于输出端是以金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)推动,输出端可以并接而不会带来副作用,因此只要并接输出端就可以增加输出电流,这是7400系列所不及的。
相关条目
编辑- 集成电路(IC)
- 7400系列
- 数字电路
- 模拟集成电路
- 混合讯号集成电路
- 晶体管-晶体管逻辑(TTL)
- 扇出(Fan-out)
- 互补式金属氧化物半导体(CMOS)
- 金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
参考资料
编辑- ^ 1963: Complementary MOS Circuit Configuration is Invented. Computer History Museum. (原始内容存档于July 23, 2019).
- ^ Marston, Ray. Understanding Digital Logic ICs - Part 4. Nuts and Volts. October 2006. (原始内容存档于November 1, 2016).
- ^ Understanding Buffered and Unbuffered CD4xxxB Series Device Characteristics. Texas Instruments (PDF). [2023-03-18]. (原始内容存档 (PDF)于2011-06-04).
- ^ Lancaster, Don. CMOS Cookbook, ISBN 0-672-21398-2