课外阅读1 LS系列和HC系列芯片的区别

目前使用较多的集成逻辑门电路有两大类，一类的内部用三极管集成，称为三极管—三极管逻辑电路，简称TTL电路；另一类是由CMOS器件（互补对称式金属-氧化物-半导体器件）组成的逻辑电路。

CMOS集成逻辑器件在功耗、抗干扰能力方面优于TTL电路，同时还具有结构相对简单、便于大规模集成、制造费用较低等特点。目前已有的标准化、系列化的CMOS集成电路有：4000系列、HC/HCT——高速CMOS系列、AHC/AHCT——改进的高速CMOS系列、LVC/ALVC——低压CMOS/改进低压CMOS系列。各系列号前均标有54/74，分别表示不同的工作环境温度，54系列的温度为-55～+125℃，74系列的温度为-40～+85℃。除4000系列外的其他系列，只要最后数码相同，则均表示为同一种逻辑门电路。

TTL电路中目前使用较多的是54/74S、54/74LS、54/74AS、54/74ALS、54/74F等系列。54/74S和54/74LS系列采用了抗饱和三极管，并引入了有源泄放电路，使工作速度明显提高；54/74AS系列属于54/74S系列的改进型，但其功耗指标比54/74S系列略大；54/74ALS系列是54/74LS系列的改进型，电路采用了较高阻值的电阻，同时缩小了内部各器件的尺寸，获得了减小功耗、缩短延迟时间的双重效果；74F（快速TTL）系列在速度和功耗方面处于74AS和74ALS之间。

TTL电路的逻辑符号与CMOS电路的逻辑符号完全相同。对于LS系列的TTL器件和HC/HCT系列的CMOS器件，只要器件型号的后几位数码（功能序号）一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同，这就为用CMOS产品代替TTL产品提供了方便。

在实际使用中，还需要注意两大系列器件的以下区别。

（1）LS系列的速度比HC系列略快。

（2）LS输入开路为高电平，HC输入不允许开路。HC系列一般都要求有上拉、下拉电阻来确定输入端无效时的电平，LS系列却没有这个要求。

（3）LS输出下拉强、上拉弱，HC输出上拉、下拉相同。

（4）工作电压不同：LS只能用5V，而HC一般为2～6V。

（5）电平不同。LS系列是TTL电平，其输出低电平和高电平分别为0.8V和2.4V，输入低电平和高电平分别为0.8V和2V；而CMOS系列在工作电压为5V时的输出低电平和高电平分别为0.1V和4.9V，输入低电平和高电平分别为0.9V和3.15V。因此，CMOS系列可以驱动TTL系列，但反过来不行。

（6）驱动能力不同，一般LS的高电平驱动能力为5mA，低电平为20mA；而CMOS的高低电平驱动能力均为5mA。

（7）CMOS器件的抗静电能力差，易发生栓锁问题，因此CMOS的输入脚不能直接接电源。