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按照开关元件的不同，数字集成电路可以分为两大类：一类是双极型集成电路，采用晶体管作为开关元件，管内参与导电的有电子和空穴两种极性的载流子。另一类采用绝缘栅场效应晶体管作开关元件，称为金属氧化物半导体（Metal-oxide Semiconductor，MOS）集成电路。这种管子内部只有一种载流子——电子或空穴参与导电，故又称单极型集成电路。
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晶体管-晶体管逻辑电路（Transistor-Transistor Logic，TTL）是目前双极型数字集成电路中用得最多的一种。它具有比较快的开关速度、比较强的抗干扰能力以及足够大的输出幅度，并且带负载能力也比较强，所以得到了最为广泛的应用。在双极型数字集成电路中，除了TTL电路以外，还有二极管-三极管逻辑（Diode-Transistor Logic，DTL）、高阈值逻辑（High Threshold Logic，HTL）、发射极耦合逻辑（Emitter Coupled Logic，ECL）和集成注入逻辑（Integrated Injection Logic，IL）等几种逻辑电路。
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ECL电路中的三极管工作在非饱和状态，是一种非饱和电路，有极高的工作速度，此外它还具有输出阻抗低，带负载能力强，电路内部开关噪声低，使用方便灵活等优点。它的主要缺点是：噪声容限低，电路功耗大，输出电平的稳定性较差。目前ECL电路主要用于高速、超高速数字系统中。
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按照所用MOS管类型的不同，可分为3种：由PMOS管构成的PMOS集成电路；由NMOS管构成的NMOS集成电路；由PMOS管和NMOS管构成的互补（Complementary）MOS集成电路，简称CMOS。PMOS和NMOS组件中各只含有一种MOS管，习惯上称它们为MOS集成电路，以与CMOS集成电路相区别。
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PMOS集成电路问世较早，但由于其速度低，现已很少使用；NMOS集成电路速度稍高，且直流电源电压较低，在工艺上可以制造出开启电压较低的器件，故NMOS集成电路仍在使用中。CMOS电路由于其静态功耗极低，工作速度较高，抗干扰能力强，故被广泛采用。
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