ch03-8康华光 《数字电子技术》第六版.ppt

* 3.8 逻辑门电路使用中的几个实际问题 3.8.1 各种门电路之间的接口问题 3.8.2 门电路带负载时的接口问题 3.8.3 抗干扰措施 3.8.4 CMOS小逻辑和宽总线系列 2)驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值（属于电压兼容性的问题）。 在数字电路或系统的设计中，往往将不同电源电压的CMOS 系列（或CMOS和 TTL）两种器件混合使用，以满足综合要求。由于每种器件的电压和电流参数各不相同，因而在这两种器件连接时，要满足驱动器件和负载器件以下条件： 3)驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流（属于门电路的扇出数问题）； 3.8.1 各种门电路之间的接口问题 1)门电路的输入或输出电压必须处在手册规定的极值之内。 （1）输入电压极值VI(max) 和VI(min) 有些逻辑门电路允许VI超过VDD，有些不允许。 74HC系列最大输入VI(max) =VDD +0.5V，VI被钳位，不能超过VDD 。74AHC系列VI(max) =7V,采用VDD =3.3V时,允许VI3.3V。 两系列VI(min)均为0V，考虑保护二极管作用，VI(min)=-0.5V。 1. 各种门电路输入或输出电压的极值 （2）输出电压极值VO(max) 和VO(min) 有些逻辑门电路允许VO超过VDD，有些不允许。 74HC和AHC系列最大输入VO(max) =VDD +0.5V，不能超过VDD 。 74LVC系列VO(max) =6.5V。采用VDD =3.3V时,允许VO3.3V,只要小于6.5V即可。 1. 各种门电路输入或输出电压的极值 负载器件所要求的输入电压 VOH(min)≥VIH(min) VOL(max)≤VIL(max) 2. 各种门电路电压兼容性和电流匹配性问题 V OH ( min ) v O V OL ( max ) v I V IH ( min ) V IL ( max ) 灌电流 IIL 拉电流 IIH 对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流 IOH(max) ≥ IIH(total) IOL(max) ≥ IIL(total) 1 0 1 … n个 0 1 0 … n个 IOH IIH IIL IOL 驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流 驱动电路 负载电路 1、）VOH(min) ≥ VIH(min) 2、）VOL(max) ≤ VIL(max) 4、）IOL(max) ≥ IIL(total) 驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平 IOH(max) ≥ IIH(total) 3、） 图中给出了各个系列在给定电源电压下四个逻辑电平参数 3、5V CMOS门驱动3.3V CMOS门 VOH（min)=4.4V VOL(max) =0.5V 3.3V CMOS门系列 VIH(min) = 2V VIL(max )= 0.8V IOH（max)= ?20?A IIH（max)=5?A VOH(min) ≥ VIH(min) VOL(max) ≤ VIL(max) 带拉电流负载 输出、输入电压 带灌电流负载 已知：5V CMOS门系列 IOL（max)= 20?A IIL（max)= ?5 ?A， IOH(max) ≥ IIH(total) IOL(max) ≥ IIL(total) 当负载门个数n小于≤4 4. 3.3V CMOS门驱动5V CMOS门 式2、3、4、都能满足，但式1 VOH(min) ≥VIH(min)不满足 采用外接上拉电阻。 （ IO ：驱动门输出级截止管的漏电流） VOH（min)=2.4V VOL(max) =0.4V 5V CMOS门系列 VIH(min)=3.5V VIL(max )=1.5V IOH（max)= ?0.1mA IIH（max)=5?A 已知：3.3V CMOS门系列 IOL（max)= 0.1mA IIL（max)= ?5 ?A， 5. 低电压CMOS电路之间的接口 不同系列逻辑电路之间接口，通常采用专门的逻辑电平转换器，如图所示。VDDA和VDDB分别为两种系列逻辑电路的电源电压。 1. 用门电路直接驱动显示器件 3.8.2 门电路带负载时的接口电路 门电路的输入为低电平，输出为高电平时，LED发光 当输入信号为高电平，输出为低电平时,LED发光 解：LED正常