模拟电子技术---第二章 基本运算电路.ppt

§2.2.2 其他形式的TTL门电路 二、三态输出门 1. 电路、逻辑符号和工作原理 当 EN = 0 时，Y = AB， 三态门处于工作态； 当 EN = 1 时，三态门输出呈现高阻态，又称禁止态。 只有当使能信号 EN = 0 时才允许三态门工作，故称 EN 低电平有效。 EN 称使能信号或控制信号，A、B 称数据信号。 §2.2.2 其他形式的TTL门电路 功能表 Z 0 AB 1 Y EN 使能端的两种控制方式 使能端低电平有效 使能端高电平有效 功能表 Z 1 AB 0 Y EN EN 即 Enable §2.2.2 其他形式的TTL门电路 2. 应用 任何时刻 EN1、EN2、 EN3 中只能有一个为有效电平，使相应三态门工作，而其它三态输出门处于高阻状态，从而实现了总线的复用。 总线 (1) 构成单向总线 §2.2.2 其他形式的TTL门电路 DI DO/DI DO 0 0 高阻态 工作 DI EN = 0 时，总线上的数据 DI经反相后在 G2 输出端输出。 (2) 构成双向总线 DI DO/DI DO 1 1 工作 DO 高阻态 EN = 1 时，数据 DO 经 G1 反相后传送到总线上。 DI DO/DI DO 1 1 工作 DO 高阻态 EN = 1 时，数据 DO 经 G1 反相后传送到总线上。 DI DO/DI DO §2.3 CMOS逻辑门电路 是由增强型 PMOS 管和增强型 NMOS 管组成的互补对称 MOS 门电路。比之 TTL，其突出优点为：微功耗、抗干扰能力强。 主要要求： 掌握 CMOS 反相器的电路、工作原理 和主要外特性。 了解 CMOS 与非门、或非门、开路门、 三态门和传输门的电路和逻辑功能。 §2.3 CMOS逻辑门电路 A uI Y uO VDD S G D D G S B VP VN B A uI Y uO VDD S G D D G S B VP VN B 增强型 NMOS 管 （驱动管） 增强型 PMOS 管（负载管） 构成互补对称结构 一、CMOS 反相器 （一）电路基本结构 要求VDD UGS(th)N +｜UGS(th)P｜且 UGS(th)N =｜UGS(th)P｜ UGS(th)N 增强型 NMOS 管开启电压 A uI Y uO VDD S G D D G S B VP VN B NMOS 管的衬底接电路最低电位，PMOS管的衬底接最高电位，从而保证衬底与漏源间的 PN 结始终反偏。. uGSN + - 增强型 PMOS 管开启电压 uGSP + - UGS(th)P uGSN UGS(th)N 时，增强型 NMOS 管导通 uGSN UGS(th)N 时，增强型 NMOS 管截止 O iD uGS UGS(th)N 增强型 NMOS 管 转移特性 uGSP UGS(th)P 时，增强型 PMOS 管导通 uGSP UGS(th)P 时，增强型 PMOS 管截止 O iD uGS UGS(th)P 增强型 PMOS 管 转移特性 A uI Y uO VDD S G D D G S B VP VN B （一）电路基本结构 UIL = 0 V，UIH = VDD §2.3 CMOS逻辑门电路 （二）工作原理 A uI Y uO VDD S G D D G S VP 衬底 B VN 衬底 B ◎ 输入为低电平，UIL = 0V时， uGSN = 0V UGS(th)N， UIL = 0V 截止 uGSN + - VN 截止， VP 导通， 导通 uGSP + - uGSP = uGP-uSP = 0V -VDD UGS(th)P ROFFN RONP uO +VDD S D D S 导通电阻 RON 截止电阻 ROFF uO≈VDD 为高电平。 A uI Y uO VDD S G D D G S VP 衬底 B VN 衬底 B ◎ 输入为高电平，UIH = VDD 时， uGSN = VDD UGS(th)N，VN 导通， uGSP = VDD-VDD = 0V UGS(th)P， VP 截止， UIH = VDD 截止 uGSP + - 导通 uGSN + - uO≈0V 为低电平。 RONN ROFFP uO +VDD S D D S 可见该电路构成 CMOS 非门，又称 CMOS 反相器。 无论输入高低，VN、VP 中总有一管截止，使静态漏极电流 iD