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。
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
