基本电路设计及应用四
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❖ 4－1、数字集成电路的特点 ❖ （1）使用的信号只有“0”和“1”两种状态，即电路的“导
通”和“截至”状态； ❖ （2）电路内部结构简单，最基本的电路有“与”、“或”、
“非”逻辑门，其他电路一般均有“与”、“或”、“非” 逻辑门组合而成。 ❖ （3）电路一般有TTL 型和 CMOS型电路两种， TTL 型对电 源要求较严格，一般只允许5V±10%电压，高于5.5V会损坏 器件，低于4.5V会逻辑功能失常。而CMOS型对电源要求不 严格，可在5V－15V电源间正常工作，但是UDD、USS不能 接反，否则会损坏器件。
接电源负极
（ TTL IC的代表型号是74系列。也是应用较广泛地一种。该系 列又分为四个子系列既74、74H 、 74S 、 74LS。该系列以 74LS应用最广泛。）
6、“叮、咚”门铃的参考电路图
＋9V
78
6
3
555
2
41
叮、咚门铃电路图
7、八路抢答器的电路图
.
. ..
.
+5V
10K
主持人 控制开关 开始
❖ （2）如果是“与” 门、 “与非” 门多余输入端，最好不要悬空而接电 源；如果是“或” 门、 “或非” 门多余输入端，将多余输入端接地。 （可直接接入，或串接1KΩ ～10 KΩ电阻再接入。前一种接法电源浪涌 电压可能会损坏电路，后一种接法分布电容将影响电路的工作速度。也 可以降多余输入端并联在一起，但输入端并联后，节电容会降低电路的 工作速度，同时也会增加对信号的驱动电流的要求。）
{ {{ 半导体集成电路
按封装形式分 按集成度分
晶体管式圆壳封装IC 扁平封装IC 双列直插封装IC 软封装IC 小规模IC（SSI) 中规模IC（MSI) 大规模IC（LSI)
超大规模IC（VLSI)
{ {{ 半导体集成电路
按制造工艺分 按电路功能分
双极型IC
单极型IC 数字电路 模拟电路 接口电路 特殊电路
成电路通常用字母IC表示。 一般简单的IC芯片，至少有几十甚至数百个元件 组成。复杂的芯片有成千上万乃至亿万个元件组成。
而所有元、器件都是在相同的工艺条件下，同时经过 同一个工艺流程。所以结构与几何尺寸相同的元器件
的特性和参数十分近似，故工作起来温差极小。
2、集成电路的分类
❖ 半导体集成电路的分类方法很多，如下所示：
5－5－2 TTL IC电路的应用规则
❖ （1）在高速电路中，电源至IC之间存在引线电感及引线间的分布电容， 既会影响电路的速度，又易通过公用线段产生级间耦合引起自激。为此， 可采用退耦措施，在靠近IC的电源引出线和地线引出端之间接入0.01µƒ 的旁路电容，在频率不太高的情况下，通常只在印刷电路板的插头处， 每个通道入口的电源端和地之间，并联一个10µƒ～100µƒ和一个 0.01µƒ ～0.1µƒ的电容，前者作为低频滤波，后者作为高频滤波。
❖ （4） CMOS IC由于输入阻抗极高（10 8 Ω以上），易受外界干扰、
冲击和静态击穿。焊接时应切断电源，电烙铁外壳必须良好接地，或 利用烙铁的余热进行焊接。
❖ （5） 电路的输出端既不能和电源短接，也不能和地短接，否则输出级 的MOS管就会因过流而损坏。
❖ （6）使用时先接通电源，再加入信号；关机时，先关掉输入信号，再 关断电源。
22
12
马蹄标记
凹点标记
1
11
扁平双列直插型IC管脚排列
5－5 集成电路应用规则
❖ 5－5－1、CMOS IC应用规则 ❖ （1） CMOS IC工作电压＋UDD为＋5V～+15V。USS为(地）接电源负
极， UDD接电源的正极，两者不能接反； ❖ （2）输入信号电压Ui应满足USS ≤Ui ≤UDD，否则会损坏器件； ❖ （3）多余的输入端一律不许悬空，应按其逻辑要求接UDD或USS (地）;
侧有一定位的标记。 IC引
斜角标记
脚向下，自己面对定为标记
（无标记时面对型号），从
标记对应一侧的第一个引脚
按逆时针顺序数，依次为1、
2、3·····脚。如右图所示：
凹坑标记
µC1031
单列直插IC管脚排列
5－4 扁平双列直插IC
❖ 这种扁平双列直插IC， 一般在端面左侧有一个 马蹄状的凹面（或左下 侧有一个小圆点）作为 标记，左下侧（或小圆 点）处的引脚为1，按 逆时针的顺序依次为1、 2、3 ·····脚。如图所示：
4
74LS48
3
A3
A2
A1
A0
7
6
2Байду номын сангаас
3
13
Q33
Q2
Q1
11
74LS192
Q0 4 CPD CPU 5
CR D3 D2 D1 D0
+5 V
14
9 10
1 15
数据预置端
7
6
2
3
Q33
Q2
Q1
Q0 4
74LS192
CPD CPU 5
CR D3 D2 D1 D0
+5V
14
9 10
1 15
数据预置端
15K
工艺较复杂; (4)模拟集成电路往往具有外简内繁的电路形式，尽 管制造工艺复杂，但电路的功能较完善，使用方便。
3－2、模拟集成电路的分类
❖ 半导体集成电路的种类较多，一般有：
直流放大电路
{ 线性集成电路
运算放大电路 音频放大电路 中频放大电路 高频放大电路
稳压器
专用集成电路
音频功率放大电路
{ 功率电路
低频功率放大电路 射频功率输出电路
功率开关电路 功率变换电路 伺服放大电路
大功率稳压电路
稳流电路
电压比较器
{ 非线性集成电路
数、模转换器
模、数转换器 读出放大器 调制、解调器
频率变换器
信号发生器
频率变换电路
{ 微波电路
振荡电路 参量放大电路 移相电路
倍频电路
微波器
低噪声、前置放大器
4、数字集成电路的特点与分类
（3）多余的输出端应悬空。若是接地或电源，将会损坏器件。 另外除集电极开路（OC)门和三态门(TS)门外，其他电路的输
出端不允许并联使用，否则会引起逻辑混乱和损坏器件。
（4）TTL IC的工作电压UCC为＋5V±10%。超过该范围时， 可能引起逻辑混乱和损坏器件。 UCC接电源正极， UEE（地）
8
4
+5V
7
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555 6 8 K
6
5
2
+5V
1K
1
&
+
10uF
0 .1 uF
CRT
图4－4－6 多路智力竞赛抢答器整机电路图（参考图）
8、彩灯的控制电路
～220V
1
8
SL－9210
2
7
3
6
4
5
5－1 多引脚金属圆壳封装
❖ 多引脚金属圆壳封装IC 面向引脚正视，有定位 标记（常为锁口或小圆 孔）所对应的引脚按顺 时针方向数，定位标记 后边的管脚应为第一管 脚。如右图所示：
❖
12 11
1 2
10
3
9
4
8 5
76
多脚金属圆壳封装IC
5－2 三端稳压集成电路
❖ 三端稳压集成电路常用的有78系列按输出电压分共 有八种：7805、7806、7809、7810、7812、7815、 7818、7824。按最大输出电流又可分为78L * *、 78M * *、78 * *、其中78L * *系列输出最大电流为 100mA、 78M * *系列输出最大电流为500mA、 78 * *系列输出最大电流为1.5A。
❖ 另外还有79系列（负电压）功能同78系列相同和 LM317(1.2V～37V)系列、LM337（－1.2V～－37V） 只是管脚排列不同。
7812
7912
LM317
LM337
输入
地
输出
地 输入 输出
三端稳压IC
控制
输出 输入
控制 输出 输入
输出电压可调的三端IC
5－3 扁平单列直插IC
❖ 这种集成电路一般在端面左
4－2数字集成电路的分类
逻辑门电路
与门
{ 非门 或门
与非门 或非门 与或非门 异或门
触发器
{ RS触发器 钟控触发器 主从触发器 边沿触发器
{ 数模转换电路
D/A转换电路
A/D转换电路
数据选择器
{ 组合电路
数据分配器
数值比较器 算术、逻辑运算器 奇偶检验、产生电路
编码器
译码器
显示器
{ 时序电路
寄存器 计数器 随机存取存贮器
清除
K
1
+5V
3
Y(a)
Y(g)
74LS48
5
A3
A2
A1
A0
TRC
Q4 74LS279 R S
Q3 RS
Q2 RS
Q1 RS
&
74LS148
CRT
10K×8
S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0
+5V
. .
..
. .
. .
Y(a)
Y(g)
74L S48
A3
A2
A1
A0
5
Y( a)
. .
Y (g)
基本电路设计及应用 （四）
葛汝明
集成电路简介
❖ 1、集成电路的结构特点 ❖ 所谓集成电路就是把一个单元电路或一些功
能电路，甚至某一整机功能电路集中制作在 一个晶体或磁片上，再封装在一个便于安装、 焊接的外壳中的电路上。集成电路有膜（薄 膜、厚膜）集成电路、半导体集成电路及混 合集成电路。
半导体集成电路，是利用半导体工艺将一些晶体管、 电阻器、电容器以及连线等制作在很小的半导体材料 或绝缘基偏上，以形成一个完整的电路，并封装在一 个特制的外壳中，再从外壳中外接出引线。半导体集
微波电路
3、模拟集成电路的特点与分类
❖ 3－1、模拟集成电路的特点 ❖ （1）电路处理的信号是连续变化的模拟量的
电信号，除输出级外，电路中的信号电平值 较小，所以，集成芯片内部器件一般工作在 小信号状态； ❖ （2）信号的频率范围往往从直流一直可以延 伸到很高的上限频率。
（3）模拟集成电路中的元件种类较多，如NPN 管、 PNP管、MOS管、场效应管、膜电阻器、膜电容器等，
只读存贮器
可编程逻辑器件
微型计算机电路
5、集成电路引脚的排列识别
❖ 半导体集成电路的种类繁多，引脚也有多种 形式，现介绍常见的国标、部标或进口产品 IC的引脚识别方法，该方法对一般的集成电 路芯片也有一定的参考价值。
❖ IC的封装形式大多采用双列直插、单列直插、 金属圆壳（或菱形壳）和三端塑封等四种类 型。
通”和“截至”状态； ❖ （2）电路内部结构简单，最基本的电路有“与”、“或”、
“非”逻辑门，其他电路一般均有“与”、“或”、“非” 逻辑门组合而成。 ❖ （3）电路一般有TTL 型和 CMOS型电路两种， TTL 型对电 源要求较严格，一般只允许5V±10%电压，高于5.5V会损坏 器件，低于4.5V会逻辑功能失常。而CMOS型对电源要求不 严格，可在5V－15V电源间正常工作，但是UDD、USS不能 接反，否则会损坏器件。
接电源负极
（ TTL IC的代表型号是74系列。也是应用较广泛地一种。该系 列又分为四个子系列既74、74H 、 74S 、 74LS。该系列以 74LS应用最广泛。）
6、“叮、咚”门铃的参考电路图
＋9V
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叮、咚门铃电路图
7、八路抢答器的电路图
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主持人 控制开关 开始
❖ （2）如果是“与” 门、 “与非” 门多余输入端，最好不要悬空而接电 源；如果是“或” 门、 “或非” 门多余输入端，将多余输入端接地。 （可直接接入，或串接1KΩ ～10 KΩ电阻再接入。前一种接法电源浪涌 电压可能会损坏电路，后一种接法分布电容将影响电路的工作速度。也 可以降多余输入端并联在一起，但输入端并联后，节电容会降低电路的 工作速度，同时也会增加对信号的驱动电流的要求。）
{ {{ 半导体集成电路
按封装形式分 按集成度分
晶体管式圆壳封装IC 扁平封装IC 双列直插封装IC 软封装IC 小规模IC（SSI) 中规模IC（MSI) 大规模IC（LSI)
超大规模IC（VLSI)
{ {{ 半导体集成电路
按制造工艺分 按电路功能分
双极型IC
单极型IC 数字电路 模拟电路 接口电路 特殊电路
成电路通常用字母IC表示。 一般简单的IC芯片，至少有几十甚至数百个元件 组成。复杂的芯片有成千上万乃至亿万个元件组成。
而所有元、器件都是在相同的工艺条件下，同时经过 同一个工艺流程。所以结构与几何尺寸相同的元器件
的特性和参数十分近似，故工作起来温差极小。
2、集成电路的分类
❖ 半导体集成电路的分类方法很多，如下所示：
5－5－2 TTL IC电路的应用规则
❖ （1）在高速电路中，电源至IC之间存在引线电感及引线间的分布电容， 既会影响电路的速度，又易通过公用线段产生级间耦合引起自激。为此， 可采用退耦措施，在靠近IC的电源引出线和地线引出端之间接入0.01µƒ 的旁路电容，在频率不太高的情况下，通常只在印刷电路板的插头处， 每个通道入口的电源端和地之间，并联一个10µƒ～100µƒ和一个 0.01µƒ ～0.1µƒ的电容，前者作为低频滤波，后者作为高频滤波。
❖ （4） CMOS IC由于输入阻抗极高（10 8 Ω以上），易受外界干扰、
冲击和静态击穿。焊接时应切断电源，电烙铁外壳必须良好接地，或 利用烙铁的余热进行焊接。
❖ （5） 电路的输出端既不能和电源短接，也不能和地短接，否则输出级 的MOS管就会因过流而损坏。
❖ （6）使用时先接通电源，再加入信号；关机时，先关掉输入信号，再 关断电源。
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马蹄标记
凹点标记
1
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扁平双列直插型IC管脚排列
5－5 集成电路应用规则
❖ 5－5－1、CMOS IC应用规则 ❖ （1） CMOS IC工作电压＋UDD为＋5V～+15V。USS为(地）接电源负
极， UDD接电源的正极，两者不能接反； ❖ （2）输入信号电压Ui应满足USS ≤Ui ≤UDD，否则会损坏器件； ❖ （3）多余的输入端一律不许悬空，应按其逻辑要求接UDD或USS (地）;
侧有一定位的标记。 IC引
斜角标记
脚向下，自己面对定为标记
（无标记时面对型号），从
标记对应一侧的第一个引脚
按逆时针顺序数，依次为1、
2、3·····脚。如右图所示：
凹坑标记
µC1031
单列直插IC管脚排列
5－4 扁平双列直插IC
❖ 这种扁平双列直插IC， 一般在端面左侧有一个 马蹄状的凹面（或左下 侧有一个小圆点）作为 标记，左下侧（或小圆 点）处的引脚为1，按 逆时针的顺序依次为1、 2、3 ·····脚。如图所示：
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2Байду номын сангаас
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Q2
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Q0 4 CPD CPU 5
CR D3 D2 D1 D0
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数据预置端
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Q1
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CPD CPU 5
CR D3 D2 D1 D0
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数据预置端
15K
工艺较复杂; (4)模拟集成电路往往具有外简内繁的电路形式，尽 管制造工艺复杂，但电路的功能较完善，使用方便。
3－2、模拟集成电路的分类
❖ 半导体集成电路的种类较多，一般有：
直流放大电路
{ 线性集成电路
运算放大电路 音频放大电路 中频放大电路 高频放大电路
稳压器
专用集成电路
音频功率放大电路
{ 功率电路
低频功率放大电路 射频功率输出电路
功率开关电路 功率变换电路 伺服放大电路
大功率稳压电路
稳流电路
电压比较器
{ 非线性集成电路
数、模转换器
模、数转换器 读出放大器 调制、解调器
频率变换器
信号发生器
频率变换电路
{ 微波电路
振荡电路 参量放大电路 移相电路
倍频电路
微波器
低噪声、前置放大器
4、数字集成电路的特点与分类
（3）多余的输出端应悬空。若是接地或电源，将会损坏器件。 另外除集电极开路（OC)门和三态门(TS)门外，其他电路的输
出端不允许并联使用，否则会引起逻辑混乱和损坏器件。
（4）TTL IC的工作电压UCC为＋5V±10%。超过该范围时， 可能引起逻辑混乱和损坏器件。 UCC接电源正极， UEE（地）
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+
10uF
0 .1 uF
CRT
图4－4－6 多路智力竞赛抢答器整机电路图（参考图）
8、彩灯的控制电路
～220V
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SL－9210
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5－1 多引脚金属圆壳封装
❖ 多引脚金属圆壳封装IC 面向引脚正视，有定位 标记（常为锁口或小圆 孔）所对应的引脚按顺 时针方向数，定位标记 后边的管脚应为第一管 脚。如右图所示：
❖
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76
多脚金属圆壳封装IC
5－2 三端稳压集成电路
❖ 三端稳压集成电路常用的有78系列按输出电压分共 有八种：7805、7806、7809、7810、7812、7815、 7818、7824。按最大输出电流又可分为78L * *、 78M * *、78 * *、其中78L * *系列输出最大电流为 100mA、 78M * *系列输出最大电流为500mA、 78 * *系列输出最大电流为1.5A。
❖ 另外还有79系列（负电压）功能同78系列相同和 LM317(1.2V～37V)系列、LM337（－1.2V～－37V） 只是管脚排列不同。
7812
7912
LM317
LM337
输入
地
输出
地 输入 输出
三端稳压IC
控制
输出 输入
控制 输出 输入
输出电压可调的三端IC
5－3 扁平单列直插IC
❖ 这种集成电路一般在端面左
4－2数字集成电路的分类
逻辑门电路
与门
{ 非门 或门
与非门 或非门 与或非门 异或门
触发器
{ RS触发器 钟控触发器 主从触发器 边沿触发器
{ 数模转换电路
D/A转换电路
A/D转换电路
数据选择器
{ 组合电路
数据分配器
数值比较器 算术、逻辑运算器 奇偶检验、产生电路
编码器
译码器
显示器
{ 时序电路
寄存器 计数器 随机存取存贮器
清除
K
1
+5V
3
Y(a)
Y(g)
74LS48
5
A3
A2
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TRC
Q4 74LS279 R S
Q3 RS
Q2 RS
Q1 RS
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74LS148
CRT
10K×8
S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0
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Y(g)
74L S48
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基本电路设计及应用 （四）
葛汝明
集成电路简介
❖ 1、集成电路的结构特点 ❖ 所谓集成电路就是把一个单元电路或一些功
能电路，甚至某一整机功能电路集中制作在 一个晶体或磁片上，再封装在一个便于安装、 焊接的外壳中的电路上。集成电路有膜（薄 膜、厚膜）集成电路、半导体集成电路及混 合集成电路。
半导体集成电路，是利用半导体工艺将一些晶体管、 电阻器、电容器以及连线等制作在很小的半导体材料 或绝缘基偏上，以形成一个完整的电路，并封装在一 个特制的外壳中，再从外壳中外接出引线。半导体集
微波电路
3、模拟集成电路的特点与分类
❖ 3－1、模拟集成电路的特点 ❖ （1）电路处理的信号是连续变化的模拟量的
电信号，除输出级外，电路中的信号电平值 较小，所以，集成芯片内部器件一般工作在 小信号状态； ❖ （2）信号的频率范围往往从直流一直可以延 伸到很高的上限频率。
（3）模拟集成电路中的元件种类较多，如NPN 管、 PNP管、MOS管、场效应管、膜电阻器、膜电容器等，
只读存贮器
可编程逻辑器件
微型计算机电路
5、集成电路引脚的排列识别
❖ 半导体集成电路的种类繁多，引脚也有多种 形式，现介绍常见的国标、部标或进口产品 IC的引脚识别方法，该方法对一般的集成电 路芯片也有一定的参考价值。
❖ IC的封装形式大多采用双列直插、单列直插、 金属圆壳（或菱形壳）和三端塑封等四种类 型。