前言

在数字电路学习中，常会遇到各类集成电路。74系列因应用广泛而成为重点学习对象。本文简要梳理常见芯片及其在 TTL 与 CMOS 两大体系中的差异，同时介绍若干常用译码器的应用要点。

一、TTL电路与CMOS电路的区别

- 构成原理：TTL 基于双极晶体管，CMOS 由场效应晶体管组成（单极性电路）。

- 工作电压范围：CMOS 通常具备更宽的工作电压范围，常见在较宽的电压区间内可工作，而 TTL 以 5 V 为主。

- 输入输出特性与抗干扰：CMOS 输入高阻抗，噪声容限相对较好，易受输入端悬空干扰而产生误输出；TTL 输入阻抗相对较低，抗干扰能力略弱，与其它电路共同工作时需注意不让输入端悬空。

- 功耗：CMOS 的静态功耗极低，TTL 的功耗较高，通常在某些门电路上表现为明显的耗散。

- 速度与速率：总体来说，早期 CMOS 的工作速度略低于 TTL，但现代高速 CMOS 的性能已能与 TTL 相媲美。

- 噪声容限：CMOS 的噪声容限更强，抗干扰性更好旋乐吧spin8。

- 输入端悬空问题：CMOS 输入阻抗很高，悬空会更容易受到感应信号影响而误判，故不宜让输入端悬空。TTL 输入对干扰较敏感，悬空时往往被解释为高电平或未确定状态，实际使用中应通过上拉/下拉或与有效输入并联来稳定。

二、74LS138（74HC138）及其应用

1) 两个3-8译码器级联实现4-16译码

2) 利用3-8译码器组合设计全加器

三、74LS48（74HC148）及其应用

1) 74148芯片功能验证要点

2) 74148芯片的级联使用方式

四、74LS151（74HC151）与74LS153（74HC153）

1) 74HC151的功能验证要点

2) 两块74HC151的级联实现

3) 74HC151实现全加器的方案要点

38译码器的基本原理与应用

- 38译码器是最常见的译码器之一，具有三条输入线，可输入三位二进制数，输出端共有八路信号，分别对应八种输入组合的译码结果。

- 典型应用包括多路选择、地址解码、按键扫描等场景，是数字电路学习和设计中的常考点。

要点提示

- 了解不同芯片家族（LS 与 HC）的差异，有助于在设计时完成正确的选型和电路规范。

- 设计中应尽量避免输入端悬空现象，必要时通过上拉/下拉或使用合适的逻辑网表实现稳定输入。

- 译码器及其级联结构在实现多路选择、编码与全加等功能时具有直观且易于调试的优点，熟练掌握其级联方法能够提升电路设计与验证效率。