数字逻辑原理与实践3-3解答.ppt

Class Exercise Answer key CMOS Steady-State Electrical Behavior ( CMOS稳态电气特性） Logic Levels （逻辑电压电平） Noise Margin （噪声容限） Circuit Behavior with Resistive Loads （带电阻性负载的电路特性） 非理想输入时的电路特性 输入偏离供电轨道，输出电压变坏 Fan-Out（扇出） 当输出负载大于它的扇出能力时？？ 输出特性变差 电流?，功耗 ?，温度升高 传输延迟、转换时间变长 Unused Inputs (不用的CMOS输入端如何处理？？) EXAMPLE 2 (P107) 3.6 CMOS Dynamic Electrical Behavior (CMOS动态电气特性) Consider Two Factors: Speed and Power-Consumption (考虑两个方面：速度、功耗) Transition Time (转换时间) Consider Two Factors (考虑两个因素)： “On” Transistor Resistance ( 晶体管的“导通”电阻 ) Stray Capacitance （寄生电容） Transition Time (转换时间) Propagation Delay (传播延迟) Power Consumption (功率损耗) Power Consumption (功率损耗) 两个管子瞬间同时导通产生的功耗 PT 对负载电容充、放电所产生的功耗 PL Power Consumption (功率损耗) 动态功耗的来源： 两个管子瞬间同时导通产生的功耗 PT 对负载电容充、放电所产生的功耗 PL 3.7 Other CMOS Input and Output Structures （其他CMOS输入输出结构） (P129) 3.7.1 Transmission Gates(传输门) Transmission Gates (传输门) 3.7.1 Transmission Gates(传输门) Example 1( P129 Figure 3-46) 3.7.2 Schmitt-Trigger Inputs(施密特触发器输入)(P130) Schmitt-Trigger Inputs(施密特触发器输入) Example 2 Applications of Schmitt-Trigger (施密特触发器的应用) Applications of Schmitt-Trigger (施密特触发器的应用) Applications of Schmitt-Trigger (施密特触发器的应用) 3.7.3 Three-State Outputs (三态输出)(P373) Three-State Outputs (三态输出) 3.7.4 Open-Drain Outputs (漏极开路输出)(P133) Open-Drain Outputs (漏极开路输出) 3.7.7 Wired Logic of Open-Drain Outputs(漏极开路输出的线连逻辑)(P138) 3.9 Low-voltage CMOS Logic and interfacing  低电压CMOS逻辑和接口(P151) 为什么使用低电压？ 减小电源电压可以减小动态功耗 更小的尺寸、更高的集成度 3.3 ? 0.3V 2.5 ? 0.5V 1.8 ? 0.15V 3.10 Bipolar Logic (双极逻辑)(P156) Diode Transfer Characteristic (二极管开关特性) 3.10 Bipolar Logic (双极逻辑) Diode Transfer Characteristic (二极管开关特性) 3.10 Bipolar Logic (双极逻辑) Diode Logic (二极管逻辑) 3.10.2 Bipolar Junction Transistors (双极结型晶体管)(P158) 截止区 放大区 饱和区 Schottky Transistors (肖特基晶体管) 三极管内部电荷的建立和消散都需要时间 ——存储时间（传输延迟的重要部分） 确保晶体管正常工作时不进入深度饱和 利用Schottky diode (肖特基二极管)Vd = 0.25V 逻辑系列 3.8 CMOS系列 HC、HCT 高速 VHC、VHCT F