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数字集成电路的应用模式
数字集成电路的应用模式
摘 要 数字集成电路集中于半导体芯片，其是元器件及其连线的结合，是一种数字逻辑电路系统。
数字集成电路包括一系列的门电路、器件数量等，我们将数字集成电路分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路及其特大规模集成电路。
关键词 数字集成电路 CMOS数字集成电路 逻辑功能 内部设计 注意事项
1关于数字集成电路逻辑功能及其内部设计的分析
日常生活中的数字集成电路产品是非常多的，通过对其电路结构的分析，可以分为TTL系列及其MOS系列。
TTL数字集成电路进行了电子及其空穴载流子的导电，我们称之为双极性电路。
MOS数字集成电路进行了载流子导电电路的应用，其中的电子导电部分，我们称之为NMOS 电路，将那种空穴导电电路称之为PMOS电路。
PMOS电路及其NMOS的组合电路，我们称之为CMOS电路。
相对于TTL数字集成电路，CMOS数字集成电路具备良好的应用优势，其工作电源的电压范围比较宽，并且其静态功耗水平比较低，其抗干扰能力比较强，具备较高的输入阻抗，并且其应用成本比较低。
介于这些优势，CMOS数字集成电路得到了广泛的应用。
在日常生活中，数字集成电路的品种是非常多的，包括门电路、计数器、触发器、编译码器、存储器等。
我们可以将数字逻辑电路分为时序逻辑电路及其组合逻辑电路。
在组合逻辑电路的分析中，任意时刻的输出取决于其当时的输入，这跟电路的工作状态没有关系。
比较常见的组合逻辑电路有编码器、译码器及其数据选择器。
在时序逻辑电路中，任意时刻的输出取决于该时刻的输入，与电路的原先状态存在联系。
时序逻辑电路具备记忆的功能，其内部含有存储单元电路，比较常见的时序逻辑电路有移位寄存器、计数器等。
实际上，不同组合的逻辑电路及其时序逻辑电路是非常多的，其应用比较广泛，并且有很多标准化、系列化的集成电路产品，我们把这些产品称之为通用集成电路。
我们把那些专门用途设计制作的集成电路称之为专用集成电路。
数字电路是由组合逻辑及其寄存器构成的，组合逻辑是由基本门组成的函数，其输出与当前的输入存在关系。
比如组合逻辑的逻辑计算。
时序电路包含基本门，也包括一系列的存储元件，进行过去信息的保存。
时序电路的稳态输出与当前的输入有关，跟过去的输入状态也有关。
时序电路在进行逻辑运算的同时，也会进行处理结果的存储，从而方便下一次的运算。
从功能上来说，数字集成电路分为数据通路及其控制逻辑部分。
这些部分都由一系列的时序逻辑电路构成，都是同步的时序电路，时序电路被多个触发器及其寄存器分为若干的节点。
这些触发器在时钟控制下会进行同样节拍的工作，从而进行设计的简化。
2 CM0S系列集成电路的一般特性与方式
(1)CMOS系统集成电路是数字集成电路的主流模式。
其集成电路的工作电源电压范围是3～18V，74HC系列是2～6V，党电源电压VDD=5V时，其CMOS电路的静态功耗分别为：中规模集成电路类是25～100�%eW，缓冲器及其触发器类是5～20�%eW，门电路类是2.5～5�%eW，其输入阻抗非常高，CMOS电路几乎没有驱动电路功率的消耗。
该电路也具备良好的抗干扰能力，其电源电压的允许范围比较大，其输出高低电平的摆幅也比较大，其抗干扰能力非常强，其噪音容限值也非常的大，其电源电压越高，其噪声容限值非常的大，CMOS电路电源的利用系数非常的高。
CMOS数字集成电路也具备良好的扇出能力，在进行低频工作时，其输出端可以进行50个数量以上的CMOS器件的驱动，其也具备良好的抗辐射能力。
CMOS管是一种多数载流子受控导电器件，针对载流子浓度，射线辐射的影响不大。
CMOS电路特别适合于进行航天、卫星等条件下的工作。
CMOS集成电路的功耗水平比较低，其内部发热量比较小，集成度非常的高，电路自身是一种互补对称结构，环境温度的不断变化，其参数会进行相互补偿，因此，能够保证良好的温度稳定性。
(2)相对于TTL集成电路，CMOS集成电路的制造工艺更加的简单，其进行硅片面积的占用也比较小，比较适合于进行大规模及其超大规模集成电路的制造及其应用。
在CMOS电路的应用过程中，不能进行多余输入端的悬空，否则就可能导致静电感应的较高电压的产生，从而导致器件的损坏情况，这些多余的输入端需要进行YSS的接入，或者实现与其它输入端进行并联，这需要针对实际情况做好相关的决定。
CMOS电路输入阻抗水平是比较高的，容易受到静电感应发生击穿情况，为了满足实际工作的要求，我们需要做好静电屏蔽工作。
在CMOS电路焊接过程中，需要做好焊接时间的控制，保证焊接工具的良好应用，进行焊接温度的良好控制。
3结语
在数字集成电路的设计过程中，很多标准通用单元得到积累，比如选择器、比较器、乘法器、加法器等，这些单元电路的形状规则更加方便集成，这说明数字电路在集成电路中得到更好的发展及其应用，这是数字集成电路应用体系的主要工作模式。
参考文献
[1] 黄越.数字集成电路自动测试生成算法研究[D].江南大学，2012.
[2] 龙英.开关电流电路测试与故障诊断方法研究[D].湖南大学，2012.
[3] 陈振.数字系统时延故障的低成本高质量测试方法研究[D].清华大学，2012.
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