74系列集成电路大致可分为6大类：
74××（标准型）；
74LS××（低功耗肖特基）；
74S××（肖特基）；
74ALS××（先进低功耗肖特基）；
74AS××（先进肖特基）；
74F××（高速）。
HC为COMS工作电平；
HCT为TTL工作电平，可与74LS系列互换使用；
HCU适用于无缓冲级的CMOS电路。
这9种74系列产品，只要后边的标号相同，其逻辑功能和管脚排列就相同。根据不同的条件和要求可选择不同类型的74系列产品，比如电路的供电电压为3V就应选择74HC系列的产品。
补充:
．74 – 系列
这是早期的产品，现仍在使用，但正逐渐被淘汰。
2．74H – 系列
这是74 – 系列的改进型，属于高速TTL产品。其“与非门”的平均传输时间达10ns左右，
但电路的静态功耗较大，目前该系列产品使用越来越少，逐渐被淘汰。
3．74S – 系列
这是TTL的高速型肖特基系列。在该系列中，采用了抗饱和肖特基二极管，速度较高，但品
种较少。
4．74LS – 系列
这是当前TTL类型中的主要产品系列。品种和生产厂家都非常多。性能价格比比较高，目前
在中小规模电路中应用非常普遍。
5．74ALS – 系列
这是“先进的低功耗肖特基”系列。属于74LS – 系列的后继产品，速度（典型值为
4ns）、功耗（典型值为1mW）等方面都有较大的改进，但价格比较高。
6．74AS – 系列
这是74S – 系列的后继产品，尤其速度（典型值为1.5ns）有显著的提高，又称“先进超高
速肖特基”系列。
7．74HC – 系列
54/74HC – 系列是高速CMOS标准逻辑电路系列，具有与74LS – 系列同等的工作度和CMOS
集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。74HCxxx是74LSxxx同序号的翻版，型号最
后几位数字相同，表示电路的逻辑功能、管脚排列完全兼容，为用74HC替代74LS提供了方
便。
74AC – 系列
该系列又称“先进的CMOS集成电路”，54/74AC 系列具有与74AS系列等同的工作速度和与
CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。
ACT 高性能CMOS逻辑门系列(输入TTL兼容 具缓冲功能)
AC 高性能CMOS逻辑门系列(具缓冲功能)
ALS 高性能低功耗逻辑门系列(TTL兼容 具缓冲功能)
AS 高性能逻辑门系列(TTL兼容 具缓冲功能)
C CMOS逻辑门系列
FCT 高速CMOS逻辑门系列
F 高速逻辑门系列(TTL兼容)
HC-4XX 高速COMS逻辑门系列(TTL兼容)
HCT-4XX 高速COMS逻辑门系列(TTL兼容)
HCT 高速COMS逻辑门系列(TTL兼容)
HC 采用CMOS接口器的逻辑门系列
LS 低功耗逻辑门系列(TTL兼容)
S 高速逻辑门系列(TTL兼容)
VHCT (TTL兼容 有TTL接口器)
*
这是数字逻辑电路的两种制作工艺。
CMOS
Complementary Metal Oxide Semiconductor
指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺，它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看，要么PMOS导通，要么NMOS导通，要么都截至，比线性的三极管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。
TTL(逻辑门电路)
全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT（Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管，晶体三极管）和电阻构成，具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。
TTL：双极型器件，一般电源电压 5V，速度快（数ns），功耗大（mA级），负载力大，不用端多数不用处理。
CMOS：单级器件，一般电源电压 15V，速度慢（几百ns），功耗低，省电（uA级），负载力小，不用端必须处理。
CMOS 和 TTL 电平的主要区别在于输入转换电平。
CMOS：它的转换电平是电源电压的 1/2，因为 CMOS 的输入时互补的，保证了转换电平是电源电压的 1/2。TTL：由于它的输入多射击晶体管的结构，决定了转换电平是 2 倍的 PN 结正向压降，大约为 1.4V。TTL 电源只有 5V的，而且输入电流的方向是向外的！
CMOS 电路应用最广，具有输入阻抗高、扇出能力强、电源电压宽、静态功耗低、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点，但多数工作速度低于 TTL 电路。
如果是 TTL 驱动 CMOS，要考虑电平的接口。TTL 可直接驱动 74HCT 型的 CMOS，其余必须考虑逻辑电平的转换问题。
如果是 CMOS 驱动 TTL，要考虑驱动电流不能太低。74HC/74HCT 型 CMOS 可直接驱动 74/74LS 型 TTL，除此需要电平转换。
由于 CMOS 的输入阻抗都比较大，一般比较容易捕捉到干扰脉冲，所以 NC 的脚尽量要接个上拉电阻，而且 CMOS 具有电流闩锁效应，容易烧掉 IC，所以输入端的电流尽量不要太大，最好加限流电阻。
|
随着集成电路技术和工艺飞速发展，TTL74LS00系列和CMOS4000系列作为逻辑控制电路比较完善，在自动控制、家用电器制造、计算机应用、无线电通信、机电一体化工程领域获得了广泛的应用。对于电子工程技术人员，有必要了解这类集成电路的特性及功能，甚至需要获得其详细的技术手册，以满足工作的需求。我们在这里对这类常用的集成电路进行了汇编，并对其主要的功能框图或真值表进行了介绍，以方便大家查阅。
TTL电路的一般特性
电源电压
|
|
各类TTL电路电源电压范围
|
|
军用级
(-55—+125℃)
|
工业品级
(-40—85℃)
|
民用级
(0—70℃)
|
|
4.5—5.5V
|
4.75—5.25V
|
4.75—5.25V
|
|
|
工作速度
SN54/74为标准系列，SN54H/74H为高速系列，SN54S/74S为肖特基(Schottky)系列，SN54LS/74LS为低功耗肖特基系列。
|
|
各类TTL电路工作速度
|
|
|
SN54/74
|
SN54H/74H
|
SN54S
/74S
|
SN54LS
/74LS
|
|
平均传输延迟时间(ns)
|
10
|
6
|
3
|
9.5
|
|
平均功耗/每门(mW)
|
10
|
22
|
19
|
2
|
|
最高工作频率(MHz)
|
35
|
55
|
125
|
45
|
|
各类TTL电路噪声容限
|
|
|
低电平噪声容限
(mV)
|
低电平噪声容限
(mV)
|
|
74系列
|
400
|
400
|
|
74H系列
|
400
|
400
|
|
74S系列
|
300
|
700
|
|
74LS系列
|
300
|
700
|
|
|
|
|
|
|
各类TTL电路驱动能力
|
|
系列
|
输入低电平
电流(mA)
|
输入高电平
电流(uA)
|
输出低电平
电流(mA)
|
输出高电平
电流(uA)
|
输出低电平状态扇出数
/输出高电平状态扇出数
|
|
74
|
74H
|
74S
|
74LS
|
|
74
|
-1.6
|
40
|
16
|
-400
|
10/10
|
8/8
|
8/8
|
44/20
|
|
74H
|
-2
|
50
|
20
|
-500
|
12.5/12.5
|
10/10
|
10/10
|
55/25
|
|
74S
|
-2
|
50
|
20
|
-1000
|
12.5/12.5
|
10/20
|
10/20
|
55/50
|
|
74LS
|
-0.4
|
20
|
8
|
400
|
5/4
|
4/8
|
4/8
|
20/20
|
|
|
TTL电路的输出特性
门电路的高低电平输出特性如下图，对于图腾柱输出结构，由于输出状态改变时，两个输出推动管可能会产生同时导通的现象，继而会出现脉冲尖峰，为克服这个问题，一般可在数个门电路中接上一个0.01—0.1的小电容，以消减尖峰脉冲。电容的取值与越小越好为原则，电容量太大，会对其工作速度构成影响。
|
|
各类TTL电路逻辑电平范围
|
|
|
最大逻辑低电平
输入电压（V）
|
最小逻辑低电平
输入电压（V）
|
最大逻辑低电平
输出电压（V）
|
最小逻辑低电平
输出电压（V）
|
|
74系列
|
0.8
|
2.0
|
0.4
|
2.4
|
|
74H系列
|
0.8
|
2.0
|
0.4
|
2.4
|
|
74S系列
|
0.8
|
2.0
|
0.5
|
2.7
|
|
74LS系列
|
0.8
|
2.0
|
0.5
|
2.7
|
|
各类TTL电路极限参数
|
|
电源电压
（V）
|
输入电压
（V）
|
输入电流
（mA）
|
存储温度
（℃）
|
环境温度
（℃）
|
|
军用级
|
工业品级
|
民用级
|
|
7
|
-0.5—5.5
|
-3.0—5
|
-65—+150
|
-55—+125
|
-40—85
|
0—70
|
|
CMOS电路的一般特性
电源电压
CMOS4000系列集成电路的工作电压范围为3—18V，国产的COO0系列集成电路的工作电压为7—15V。
静态电流
|
|
CMOS4000系列不同工作环境下的静态电流
|
|
类型
|
工作电压
|
静态电流
|
|
-55℃
|
-40℃
|
+25℃
|
+85℃
|
+125℃
|
|
门电路
反相器
|
5
|
0.25
|
0.25
|
0.25
|
7.5
|
7.5
|
|
10
|
0.5
|
0.5
|
0.5
|
15
|
15
|
|
15
|
1
|
1
|
1
|
30
|
30
|
|
20
|
5
|
5
|
5
|
150
|
150
|
|
触发器
缓冲器
驱动器
组合门
|
5
|
1
|
1
|
1
|
30
|
30
|
|
10
|
2
|
2
|
2
|
60
|
60
|
|
15
|
4
|
4
|
4
|
120
|
120
|
|
20
|
20
|
20
|
20
|
600
|
600
|
|
中规模
器件
|
5
|
5
|
5
|
5
|
150
|
150
|
|
10
|
10
|
10
|
10
|
300
|
300
|
|
15
|
20
|
20
|
20
|
600
|
600
|
|
20
|
100
|
100
|
100
|
3000
|
3000
|
|
|
CMOS4000输入电压特性
CMOS最小逻辑“1”的输入电平为70%电源电压，最大逻辑“0”的输入电平为30%的电源电压，采用较高的电源电压可以提高噪声容限。CMOS的转移特性在-55—125℃范围内受温度的影响很小。
带缓冲级的CMOS门电路的转移特性至少是由三级转移特性想乘的结果，因此，转换区域很窄，形状接近理想矩形，并且不随输入端数而变化，噪声容限保证值达30%电源电压以上，典型转移特性如图1所示，不带缓冲输出门电路噪声容限保证值达20%电源电压，典型转移特性如图2所示。
|
|
|
|
|
CMOS4000输出特性
CMOS系列集成电路的输出特性与温度有关，特别是在电源电压大于10V时比较明显，输出电流与电源电压的关系如图3所示。当温度为25℃以上时，输出驱动电流按-0.3%/℃的负温度系数下降。CMOS输出拉电流与电源电压的关系如图4。
|
|
|
CMOS4000带缓冲反相器输出特性参数
|
|
参数名称
|
测试条件
|
参数
|
单位
|
|
输出电压(V)
|
输入电压(V)
|
电源电压(V)
|
最大值
|
最小值
|
|
输出低电平电流
|
0.4
0.5
1.5
|
0/5
0/10
0/15
|
5
10
15
|
0.51
1.3
3.4
|
|
mA
|
|
输出高电平电流
|
4.6
9.5
13.5
|
0/5
0/10
0/15
|
5
10
15
|
-0.51
-1.3
-3.4
|
|
mA
|
|
输出低电平电压
|
|
0/5
0/10
0/15
|
5
10
15
|
|
0.05
0.05
0.05
|
V
|
|
输出高电平电压
|
|
0/5
0/10
0/15
|
5
10
15
|
4.95
9.95
14.95
|
|
V
|
|
输出状态
转换时间
|
CL=50pF
RL=200k
|
5
10
15
|
|
200
100
80
|
nS
|
|
CMOS4000极限参数
|
|
CMOS4000极限参数
|
|
参数名称
|
极限值
|
|
最大直流电源电压
最大输入电压
最小输入电压
|
+18V
电源电压+0.5V—-0.5V
|
|
最大允许功耗
|
陶瓷扁平封装(14,16引脚)
(环境温度=-55—100℃)
|
200mW
|
|
陶瓷双列直插封装(14,16引脚)
(环境温度=-55—100℃)
(环境温度=100—125℃)
|
500mW
200mW
|
|
塑料双列直插封装(14,16,24引脚)
(环境温度=-55—60℃)
(环境温度=60—85℃)
|
500mW
200mW
|
|
工作温度范围
|
陶瓷扁平封装
陶瓷双列直插封装
塑料双列直插封装
|
-55—100℃
155—125℃
-40—85℃
|
|
存储温度
|
-65—150℃
|
|
·CMOS4000工作速度
典型的CMOS门电路传输延迟时间分别小于300nS(VDD=5V),150nS(VDD=10V),110nS(VDD=15V),测试时输出端接120Ω上拉电阻，输出状态从一种逻辑状态转换成另一种逻辑状态所需要的时间（输出状态转换时间），分别小于100nS(VDD=5V),70nS(VDD=10V),50nS(VDD=15V),测试时逻辑低电平以10%电源电压、逻辑高电平以90%电源电压为准，同时输出端接120Ω上拉电阻。CMOS传输延迟时间大约按+0.25%/℃的温度系数增大，4011的传输延迟时间和输出状态转换时间与负载电容的关系如图4和图5所示。
|
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