CMOS芯片与集成电路：从4000系列到TTL反相器

"本资源主要介绍了4000系列CMOS芯片，包括4000A和4000B系列的典型芯片如CD4001B和CD4073B，以及这些芯片的发明公司、电源电压、功耗和传输延迟。此外，还涉及了数字集成电路的不同规模分类，如SSI、MSI、LSI和VLSI，并提到了不同类型的逻辑门电路，如双极型的DTL、TTL、ECL、I2L和单极型的NMOS、PMOS、CMOS。讲解了二极管组成的与门和或门工作原理，以及BJT三极管构成的非门和其开关特性。" 4000系列CMOS芯片是由RCA公司在1968年推出的，主要包含4000A和4000B系列。4000B系列的电源电压范围为3-18V，每个门的功耗约为2.5mW，传输延迟在25-100ns之间。由于速度较慢，它们在现代应用中已逐渐被其他高速芯片取代。 数字集成电路根据元件数量分为不同的规模：SSI（小规模集成电路）、MSI（中规模集成电路）、LSI（大规模集成电路）和VLSI（超大规模集成电路）。双极型集成电路如DTL、TTL、ECL、I2L适用于小到中规模的应用，而单极型的NMOS、PMOS和CMOS则广泛用于大到超大规模的集成，其中CMOS因其低功耗和高速度特性在现代电子设计中占据主导地位。 集成逻辑门电路是数字系统的基础，二极管可以组合成与门或或门。二极管的导通和截止状态决定了其逻辑功能。在二极管组成的或门中，当任一输入为高电平时，输出即为高电平。而在BJT三极管构成的非门中，三极管的开关特性使其能够实现电压反转，形成逻辑上的非操作。 BJT开关特性涉及到开通时间（ton）和关闭时间（toff），这两个时间由基区电荷建立时间和存储电荷消散时间决定。为了提高BJT的开关速度，关键在于缩短这两段时间。TTL反相器是一种常用的数字逻辑门电路，由输入级、中间级和输出级组成，其中输入级的T1和电阻Rb1设计用来提升开关速度。 TTL反相器的工作原理是，当输入为低电平时（如0.3V），三极管T1截止，使得输出端呈现高电平。而当输入为高电平时（如1.0V），T1导通，输出端变为低电平。中间级和输出级的设计有助于提高开关速度和带负载能力，如T2和T3、T4组成的推拉式输出级，以及通过Re2、Rc2等电阻来调节电流和电压。 这个课件涵盖了从基本的CMOS芯片介绍到复杂的BJT开关特性和TTL反相器的工作原理，为学习电信系模电提供了丰富的知识内容。