认识和使用国标图形符号(3)

🏠 首页 《无线电》杂志 1994年 🔗 第6期 🔗 第47页 分类:答读者问 🔗 沈长生 🔗

这一讲我们主要介绍国家标准中集成电路的符号及特点,以帮助初学者认识和使用这些符号。

一、怎样认识和使用集成电路的符号?

答:集成电路的图形符号有很多,但掌握的方法基本相同。下面我们以常用的门电路和触发器的符号为例来说明。初学者看到集成电路符号后,首先要认识符号的意义,然后认识实物中管脚标记和排列规律,最后把图形符号和实物管脚一一对应起来,这样在安装或焊接时才不会出错。

图1
图1 🔍原图 (399×1254)

图1至图6为几种门电路和触发器的图形符号。每种图形符号都是由外形、定性符号和输入、输出几个部分组成。第一部分外形,采用短形框。第二部分定性符号表明逻辑单元所能完成的逻辑功能。如图1中符号&表示“与”的意思,即只有所有输入呈现“1”状态,输出才呈现“1”状态。图2中符号≥1表示“或”的意思,即只要有一个或一个以上的输入呈现“1”状态,输出即呈现“1”状态。图3中符号1表示只有输入呈现外部“1”状态,输出才呈现外部“0”状态。图6中方框内S、R分别表示RS触发器的两个输入端RESET(复位)和SET(置位)。第三部分,输入、输出引线,原则上应均匀连接在图形符号外形的相对两侧。如果在输出端引出线前(靠近矩形框的位置)画上一个小圆圈就表示反相(逻辑非)输出的意思。如图4由于在输出端加了一个小圆圈就表示与非门的图形符号。图5也是在或门的输出端加了一个小圆圈就变成或非门的符号了。

另外在输入、输出端还常用图7那样表示负逻辑(直线上的三角形)的极性指示。用图8表示动态输入的情况。

图2
图2 🔍原图 (696×232)

看清图中符号的意义后,第二步就是要了解实物的管脚标记。常用集成电路的管脚排列可分为三大类:扁平形,圆形,直插形。

图3
图3 🔍原图 (842×1490)

扁平形用量较大的如图9(a)所示的双列型,这种集成电路为了识别管脚,一般在端面左侧有一个类似管脚的小金属片,或者在封装表面上有一个小圆点(或小圆圈、色点)做为标记,然后逆时针数,管脚分别为1、2……另外还有些四列型的扁平集成电路,管脚数法如图9(b)。从识别标记开始逆时针数为1、2、3……。但也应注意,有少量的扁平形集成电路的管脚是顺时针数的,如图9(c)。所以在使用集成电路时最好能根据电路型号查对手册或产品说明,认清管脚排列方法,防止搞错。

圆形结构的集成电路外形结构和普通晶体管中的中功率管或大功率管差不多,而电极引线大多数都比晶体管多一些。管脚排列顺序是:将管脚朝上,由识别标记按顺时针方向数,如图9(d)所示。

另外就是直插式集成电路,用量大的是双列直插型,如图9(e)所示,这种集成电路管脚是从识别标记开始,逆时针数分别为1、2……。还有一些单列直插型集成电路管脚数法也是从识别标记开始逆时针数为1、2……,如图9(f)所示。

图4
图4 🔍原图 (1137×934)

第三步就是要准确地把图形符号和实物对应起来。图10(a)为用三个与非门搭成的逻辑测试笔原理图。原理图中的三个与非门虽然是分着画的,但实际制作时只要用一块四2输入与非门(如TTL系列的74LS00)即可。因为74LS00集成块中包括了四个性能完全相同的2输入与非门,管脚图如图10(b)所示,其中有一个与非门空着未用。原理图和实物的对应情况如图10(c)所示。这里要特别说明的一个问题是,在数字电路原理图中往往不画出集成块的接电源端,但任何集成块在工作时都要接上规定的工作电压,所以在实际安装时一定要根据原理图中所标明的集成块型号找出电源的正、负接线端并妥善接好。如图10(a)中所用集成块型号为74LS00,根据图10(b)(可从集成电路手册中查出)知道此集成块应接电源正(+5V端),⑦脚应接电源负极(接地端)。

二、集成电路原理图常用画法有几种?

答:集成电路原理图常用的画法有两种。一种如图10(a)所示的分开画法,即把一块集成块中的几个电路单元,分开画。这种画法读者容易看出所用集成电路的逻辑工作原理,是一种广泛采用的办法,但这种画法集成块的电源端不好标出,所以读者应特别注意(如问题一中所述)。

图5
图5 🔍原图 (642×808)

另一种画法就是集中画法,如图11(a)、(b)所示。这种画法,所用集成块功能都集中在一个方框内,管脚连接清楚,而且接电源的管脚也可清楚标明。但这种画法,所用集成块的内部功能从原理图中就不能看出来了。

三、在集成电路原理图或集成块管脚图中怎样知道哪个管脚接的是电源正级,哪个管脚接的是电源负极?

答:在TTL型集成电路原理图中用Vcc表示接电源正极,电源负极接地(即标有 ┷ 符号处),不标字母。在集成块管脚中也用Vcc表示接电源正极,用GND表示接电源负极(即接地),如图10(b)所示。

在使用CMOS集成块的电路中,VDD表示漏极电源电压极性,一般接电源正极。Vss表示源极电源电压,一部接电源负极。如图12所示。

图6
图6 🔍原图 (404×419)

四、从集成电路图形符号中能否看出是TTL型还是CMOS或其它型?

图7
图7 🔍原图 (739×219)

答:TTL型与CMOS型或其它类型,只要逻辑功能相同就用同一种图形符号。如图13是由四个2输入端与非门组成的环形振荡器电路图。在实际选择集成块时,既可选用TTL型的集成块如74LS00(四2输入与非门),也可选甲CMOS型的集成块如CC4011(四2输入与非门)。只有在集成电路符号旁标明型号时,才能确定应选什么类型的集成块。

另外集成电路的图形符号与集成块的外形也没有关系。如同样是555集成电路的符号在选用集成块时就可选用双列直播形的555集成块,如图14(a)所示,或选用如图14(b)所示的圆形555集成块。(沈长生)

图8
图8 🔍原图 (597×404)