Page 25 - eAC20310_數位邏輯設計 台科大版_課本PDF

Chapter 1 數位邏輯基本概念

1-4.4 積體電路族群

積體電路依其使用的電晶體種類的不同，可分為雙極性（bipolar）的雙極性接面

電晶體（bipolar junction transistor, BJT）與單極性（unipolar）的金屬氧化物半導

體場效應電晶體（metal-oxide semiconductor field-effect transistor, MOSFET）兩

大類。

1 雙極性

以雙極性電晶體為主要構成元件；如常用的電晶體 - 電晶體邏輯（TTL）和

射極耦合邏輯（emitter-coupled logic, ECL）等。

2 單極性

以單極性的金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFET）為主要構成元件；

如常用的互補式金屬氧化物半導體（CMOS）場效應電晶體邏輯及金屬氧化物半

導體（MOS）場效應電晶體邏輯等。

一般而言，雙極性的電晶體邏輯族因其電晶體的極間電容較小，故速度較快，

即傳遞延遲時間較短。而單極性的金屬氧化物半導體邏輯族，因場效應電晶體的極

間電容較大，故速度較慢。但是由於場效應電晶體製作所需面積較雙極性電晶體小，

可增加 IC 的製作密度，故在一般大型、超大型與極大型積體電路的製作上，都以

MOS 及 CMOS 邏輯族為主。

常用的邏輯電路依其結構的不同主要可分為四大類，其特點如下：

1. TTL： 速度快、發展最早、應用最廣、包裝最齊全的邏輯族。在製造上，一般小、

中型甚至大型的 IC 包裝都有。

2. ECL： 速度最快、消耗功率（power dissipation）最大的邏輯族。其包裝種類較

少，僅被使用在需要極高速運作的場合。

3. MOS： 速度慢、消耗功率小，但因其擁有高製作密度的特點，故大都用在大型甚

至超大型的積體電路的製作中。近年來由於 CMOS 製作技術的精進與電路

性能的躍昇，已幾乎被 CMOS 所完全取代。

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