数字电子技术第三章逻辑门电路精讲.ppt

（2）解决方案： a 拉电流负载能力问题。用T3、T4构成射极跟随器。 b 开关速度问题。用肖特基管，增加T6。 c 输入保护问题。增加输入二级管。 3.2 TTL逻辑门电路 6、 输入端通过电阻R接地的情况 R Vi 输入端 “1”,“0”？ +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? 3.2 TTL逻辑门电路 1）R较小时 R较小时，ViVT 相当输入低电平，所以输出为高电平。 R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? 2）R增大 R??Vi??Vi?VT时（Vb1=2.1V），输入变高，输出变低电平。 R临界=1.45K? R Vi +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? 1. TTL悬空的输入端, 相当于接高电平。 2. 为了防止干扰，可将悬空的输入端”与” 逻辑接高电平,”或”逻辑逻辑接低电平。 1、集电极开路的与非门（OC门） 集电极悬空 无T3,T4 +5V F R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? T3 T4 3.3 其它类型的TTL门电路 符号 输出端要接一“上拉”负载电阻RL （1） OC门可以实现“线与”； （2） OC门可以实现电平转换； （3） OC门可以实现驱动负载。 2、三态门 1 （1）使能输入EN=1 T5发射结反偏，Vb5=1.4V，T6导通，T7截止,得： （2）使能输入EN=0 T1和T5发射结均正偏，Vb1=Vb5=1.0V，T2、T3和T6截止，T7导通导致T4也截止，输出L呈现高阻状态。 0 功能表 高电平起作用 （3）逻辑符号和功能表 3、BiCMOS门电路（非门） （1）结构 CMOS电路构成驱动，BJT管构成互补输出。 （2）原理 A=0时，Mp和M2导通，Mn和M1截止，导致T1导通，T2截止，L=1. A=1时，Mn和M1导通， Mp和M2截止，导致T2 导通， T1截止，L=0. MOS管输入阻抗高，BJT管工作速度快。M1和M2的导通能加速T1管和T2管的截止速度，使门工作速度提高。 （3）特点 第三章 逻辑门电路 3.1.1 NMOS 开关 0 UDS ID 负载线 vi=“1” vi=“0” vo=“0” vo=“1” 3.1、 MOS门电路 =0 =1 RonRL 3.1.2 NMOS 开关特性： （1） Vi=0(ViVT ) ，MOS管截止，类似开关断开，Vo =1(高电平)； （2） Vi=1(ViVT ) ，MOS管饱和导通，开关接通呈现一个小的接通电阻，若RonRL ， Vo =0（低电平）； （3） MOS管开关具有延迟 C C 3.1.3 NMOS 非门 （1）电阻RL实际用MOS管替代； （2）T1为工作管（增强型），T2为负载管（耗尽型）始终导通，但导通电阻Ron2Ron1。 （3） Vi=0(ViVT ) ，T1截止，T2导通，Vo =1(高电平)； （4）Vi=1(Vi VT) ，T1、T2都导通，但Ron2Ron1， Vo=0。 3.1.4 NMOS 与非门和或非门 A B T1 T2 L 0 0 OFF OFF 1 0 1 OFF ON 1 1 0 ON OFF 1 1 1 ON ON 0 A B T1 T2 L 0 0 OFF OFF 1 0 1 OFF ON 0 1 0 ON OFF 0 1 1 ON ON 0 3.1.5 NMOS 门的缺点 （1）功耗大。以或非门为例，当工作管导通时，负载管流过穿透电流，形成无谓的功耗。 （2）当L=1时，输出的“拉电流”不足，原因是T3管的Ron3不能太小，否则，工作管T1和T2导通时穿透电流太大。 （3）当L从0到1变化时，由于输出的“拉电流”不足，信号上升速度慢，使门的工作速度降低。 出路何在？ 3.1.6 CMOS逻辑电路 NMOS管 PMOS管 CMOS电路 (1) CMOS反相器结构 技术进步： CMOS逻辑电路 =0 截止 ugs2=?Vdd 导通 =１ (2) CMOS反向器工作原理 =１ 导通 截止 =０ CMOS反向器工作原理 (3) CMOS反向器优点 1）没有穿透电流，所以静态电流=0，静态功耗=0 。 2）T2导通时能给出足够的拉电流； 3）T1导通时能吸纳足够的灌电流； 4）门的延迟时间减少，速度提高。 (4) CMOS “与非”门 A B TP1 TP2 TN1 TN2 L 0 0