目前應用(yòng)最廣泛的數字電(diàn)路是 TTL 電(diàn)路和 CMOS 電(diàn)路。
1、TTL 電(diàn)路
TTL 電(diàn)路以雙極型晶體(tǐ)管為(wèi)開關元件，所以又(yòu)稱雙極型集成電(diàn)路。雙極型數字集成電(diàn)路是利用(yòng)電(diàn)子和空穴兩種不同極性的載流子進行電(diàn)傳導的器件。
它具(jù)有(yǒu)速度高（開關速度快）、驅動能(néng)力強等優點，但其功耗較大，集成度相對較低。 根據應用(yòng)領域的不同，它分(fēn)為(wèi) 54 系列和 74 系列，前者為(wèi)軍品，一般工(gōng)業設備和消費類電(diàn)子産(chǎn)品多(duō)用(yòng)後者。74 系列數字集成電(diàn)路是國(guó)際上通用(yòng)的标準電(diàn)路。其品種分(fēn)為(wèi)六大類：74××（标準）、
74S××（肖特基）、74LS××（低功耗肖特基）、74AS××（先進肖特基）、74ALS××（先進低功耗肖特基）、74F××（高速）、其邏輯功能(néng)完全相同。
2、 CMOS 電(diàn)路
MOS電(diàn)路又(yòu)稱場效應集成電(diàn)路，屬于單極型數字集成電(diàn)路。單極型數字集成電(diàn)路中(zhōng)隻利用(yòng)一種極性的載流子（電(diàn)子或空穴）進行電(diàn)傳導。
它的主要優點是輸入阻抗高、功耗低、抗幹擾能(néng)力強且适合大規模集成。特别是其主導産(chǎn)品 CMOS 集成電(diàn)路有(yǒu)着特殊的優點，如靜态功耗幾乎為(wèi)零，輸出邏輯電(diàn)平可(kě)為(wèi) VDD 或 VSS，上升和 下降時間處于同數量級等，因而 CMOS 集成電(diàn)路産(chǎn)品已成為(wèi)集成電(diàn)路的主流之一。
其品種包括 4000 系列的 CMOS 電(diàn)路以及 74 系列的高速 CMOS 電(diàn)路。其中(zhōng) 74 系列的高速 CMOS 電(diàn)路又(yòu)分(fēn)為(wèi)三大類：HC 為(wèi) CMOS 工(gōng)作(zuò)電(diàn)平；HCT 為(wèi) TTL 工(gōng)作(zuò)電(diàn)平（它可(kě)與 74LS 系列互換使用(yòng)）；
HCU 适用(yòng)于無緩沖級的 CMOS 電(diàn)路。74 系列高速 CMOS 電(diàn)路的邏輯功能(néng)和引腳排列與相應的 74LS系列的品種相同，工(gōng)作(zuò)速度也相當高，功耗大為(wèi)降低。
74 系列可(kě)以說是我們平時接觸的最多(duō)的芯片，74 系列中(zhōng)分(fēn)為(wèi)很(hěn)多(duō)種，而我們平時用(yòng)得最多(duō)的。
應該是以下幾種：74LS，74HC，74HCT 這三種
輸入電(diàn)平 輸出電(diàn)平
74LS TTL 電(diàn)平 TTL 電(diàn)平
74HC COMS 電(diàn)平 COMS 電(diàn)平
74HCT TTL 電(diàn)平 COMS 電(diàn)平
另外，随着推出 BiCMOS 集成電(diàn)路，它綜合了雙極和 MOS 集成電(diàn)路的優點，普通雙極型門電(diàn)路的長(cháng)處正在逐漸消失，一些曾經占主導地位的 TTL 系列産(chǎn)品正在逐漸退出市場。CMOS 門電(diàn)路 不斷改進工(gōng)藝，正朝着高速、低耗、大驅動能(néng)力、低電(diàn)源電(diàn)壓的方向發展。BiCMOS 集成電(diàn)路的 輸入門電(diàn)路采用(yòng) CMOS 工(gōng)藝，其輸出端采用(yòng)雙極型推拉式輸出方式，既具(jù)有(yǒu) CMOS 的優勢，又(yòu)具(jù)有(yǒu)雙極型的長(cháng)處，已成為(wèi)集成門電(diàn)路的新(xīn)寵。
3、 CMOS 集成電(diàn)路的性能(néng)及特點
功耗低
CMOS 集成電(diàn)路采用(yòng)場效應管，且都是互補結構，工(gōng)作(zuò)時兩個串聯的場效應管總是處于一個管導通另一個管截止的狀态，電(diàn)路靜态功耗理(lǐ)論上為(wèi)零。實際上，由于存在漏電(diàn)流，CMOS 電(diàn)路尚有(yǒu)微量靜态功耗。單個門電(diàn)路的功耗典型值僅為(wèi) 20mW，動态功耗（在 1MHz 工(gōng)作(zuò)頻率時）也僅為(wèi)幾 mW。
工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓範圍寬
CMOS 集成電(diàn)路供電(diàn)簡單，供電(diàn)電(diàn)源體(tǐ)積小(xiǎo)，基本上不需穩壓。國(guó)産(chǎn) CC4000 系列的集成電(diàn)路，
可(kě)在 3~18V 電(diàn)壓下正常工(gōng)作(zuò)。
邏輯擺幅大
CMOS 集成電(diàn)路的邏輯高電(diàn)平"1"、邏輯低電(diàn)平"0"分(fēn)别接近于電(diàn)源高電(diàn)位 VDD 及電(diàn)源低電(diàn)位 VSS。
當 VDD=15V，VSS=0V 時，輸出邏輯擺幅近似 15V。因此，CMOS 集成電(diàn)路的電(diàn)壓利用(yòng)系數在各類集成 電(diàn)路中(zhōng)指标是較高的。
抗幹擾能(néng)力強
CMOS 集成電(diàn)路的電(diàn)壓噪聲容限的典型值為(wèi)電(diàn)源電(diàn)壓的 45%，保證值為(wèi)電(diàn)源電(diàn)壓的 30%。
随着電(diàn)源電(diàn)壓的增加，噪聲容限電(diàn)壓的絕對值将成比例增加。對于 VDD=15V 的供電(diàn)電(diàn)壓（當VSS=0V 時），電(diàn)路将有(yǒu) 7V 左右的噪聲容限。
輸入阻抗高
CMOS 集成電(diàn)路的輸入端一般都是由保護二極管和串聯電(diàn)阻構成的保護網絡，故比一般場效應管的輸入電(diàn)阻稍小(xiǎo)，但在正常工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓範圍内，這些保護二極管均處于反向偏置狀态，直流輸入阻抗取決于這些二極管的洩露電(diàn)流，通常情況下，等效輸入阻抗高達 103~1011Ω，因此 CMOS 集成電(diàn)路
幾乎不消耗驅動電(diàn)路的功率。
溫度穩定性能(néng)好
由于 CMOS 集成電(diàn)路的功耗很(hěn)低，内部發熱量少，而且，CMOS 電(diàn)路線(xiàn)路結構和電(diàn)氣參數都具(jù)有(yǒu)
對稱性，在溫度環境發生變化時，某些參數能(néng)起到自動補償作(zuò)用(yòng)，因而 CMOS 集成電(diàn)路的溫度特性
非常好。一般陶瓷金屬封裝(zhuāng)的電(diàn)路，工(gōng)作(zuò)溫度為(wèi)-55 ~ +125℃；塑料封裝(zhuāng)的電(diàn)路工(gōng)作(zuò)溫度範圍為(wèi)-45
~ +85℃。
扇出能(néng)力強
扇出能(néng)力是用(yòng)電(diàn)路輸出端所能(néng)帶動的輸入端數來表示的。由于 CMOS 集成電(diàn)路的輸入阻抗極高，
因此電(diàn)路的輸出能(néng)力受輸入電(diàn)容的限制，但是，當 CMOS 集成電(diàn)路用(yòng)來驅動同類型，如不考慮速度，
一般可(kě)以驅動 50 個以上的輸入端。
抗輻射能(néng)力強
CMOS 集成電(diàn)路中(zhōng)的基本器件是 MOS 晶體(tǐ)管，屬于多(duō)數載流子導電(diàn)器件。各種射線(xiàn)、輻射對其導電(diàn)性能(néng)的影響都有(yǒu)限，因而特别适用(yòng)于制作(zuò)航天及核實驗設備。
可(kě)控性好
CMOS 集成電(diàn)路輸出波形的上升和下降時間可(kě)以控制，其輸出的上升和下降時間的典型值為(wèi)電(diàn)路傳輸延遲時間的 125%~140%。
接口方便
因為(wèi) CMOS 集成電(diàn)路的輸入阻抗高和輸出擺幅大，所以易于被其他(tā)電(diàn)路所驅動，也容易驅動其他(tā)類型的電(diàn)路或器件。
TTL—Transistor-Transistor Logic 三極管－三極管邏輯 MOS—Metal-Oxide Semiconductor 金屬氧化物(wù)半導體(tǐ)晶體(tǐ)管
CMOS—Complementary Metal-Oxide Semiconductor 互補型金屬氧化物(wù)半導體(tǐ)晶體(tǐ)管
Q：為(wèi)什麽 BJT 比 CMOS 速度要快?
A：很(hěn)多(duō)人隻知道 BJT 比 CMOS 快，但不知道為(wèi)什麽。
主要是受遷移率的影響。以 NPN 管和 NMOS 為(wèi)例，BJT 中(zhōng)的遷移率是體(tǐ)遷移率，大約為(wèi)
1350cm2/vs。NMOS 中(zhōng)是半導體(tǐ)表面遷移率，大約在 400-600cm2/vs。所以 BJT 的跨導要高于 MOS
的，速度快于 MOS。這也是 NPN（NMOS）比 PNP（PMOS）快的原因。
NPN 比 PNP 快也是因為(wèi)載流子遷移率不同，NPN 中(zhōng)的基區(qū)少子是電(diàn)子，遷移率大（1350 左右）；
PNP 的基區(qū)少子是空穴（480 左右）。所以同樣的結構和尺寸的管子，NPN 比 PNP 快。所以在雙極
工(gōng)藝中(zhōng)，是以作(zuò) NPN 管為(wèi)主，PNP 都是在兼容的基礎上做出來的。MOS 工(gōng)藝都是以 N 阱 PSUB 工(gōng)藝為(wèi)
主，這種工(gōng)藝可(kě)做寄生的 PNP 管，要做 NPN 管就要是 P 阱 NSUB 工(gōng)藝。
BJT 是之所以叫 bipolar，是因為(wèi)基區(qū)中(zhōng)既存在空穴又(yòu)存在電(diàn)子，是兩種載流子參與導電(diàn)的；
而 MOS 器件的反形層中(zhōng)隻有(yǒu)一種載流子參與導電(diàn)。
但并不是因為(wèi)兩種載流子導電(diàn)總的遷移率就大了。而且情況可(kě)能(néng)恰恰相反。因為(wèi)載流子的遷
移率是與溫度和摻雜濃度有(yǒu)關的。半導體(tǐ)的摻雜濃度越高，遷移率越小(xiǎo)。而在 BJT 中(zhōng)，少子的遷移率起主要作(zuò)用(yòng)。
NPN 管比 PNP 管快的原因是 NPN 的基子少子是電(diàn)子，PNP 的是空穴，電(diàn)子的遷移率比空穴大。NMOS比PMOS 快也是這個原因。
而 NPN 比 NMOS 快的原因是 NPN 是體(tǐ)器件，其載流子的遷移率是半導體(tǐ)内的遷移率；NMOS 是 表面器件，其載流子的遷移率是表面遷移率（因為(wèi)反形層是在栅氧下的表面形成的）。而半導體(tǐ)的 體(tǐ)遷移率大于表面遷移率。
