数字逻辑A3.ppt

GUET School of Information Communications 数字逻辑A 正逻辑：高电平→1；低电平→0。负逻辑：高电平→0；低电平→1 。 输入电平(TTL)： 输入高电平VIH2.0V 输入低电平VIL0.8V 输出电平(TTL)： 输出高电平VOH2.4V 输出低电平VOL0.4V 一、二极管伏安特性 1930 年，德州仪器 (TI) 成立，名称为“Geophysical Service” 。 1938 年 12 月，Geophysical Service 在特拉华州创立名为 Geophysical Service Inc. (GSI) 的子公司。 1939 年 1 月，母公司 Geophysical Service 更名为 Coronado Corporation。 1941 年，特拉华州子公司 GSI 被 GSI 的三位职员 H. Bates Peacock、J. Erik Jonsson 和 Cecil H. Green 以及 Geophysical Service 的两个创始人之一 Eugene McDermott 收购。 1945 年，Coronado Corporation 倒闭了，但 GSI 仍然存在。1951 年 12 月，GSI 更名为 Texas Instruments Incorporated（德州仪器）。 6.交流噪声容限 七、TTL电路的改进系列 利用 CMOS传输门和CMOS反相器可以组合成各种复杂的逻辑电路，如异或门、数据选择器、寄存器、计数器等。 传输门的另一个用途是作模拟开关，用来传输连续变化的模拟电压信号。 九、门电路驱动互连 第三章 小结 一、重点掌握TTL门电路及CMOS门电路的外部特性。 　　①逻辑功能：与非、非、或非、异或、与或非等； ②外部电气特性： 三、多余端处理及CMOS正确使用 TTL与非门：接VCC、接逻辑“1”电平、有用输入端接、悬空、接大于2.5K电阻到地。 CMOS与非门：接VDD、有用输入端连接。 CMOS正确使用：防静电、过流保护、防锁定效应 二、CMOS反相器 互补式金属－氧化物-半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）是一种集成电路制作工艺，可在硅晶上制作出PMOS（P-channel MOSFET）和NMOS（N-channel MOSFET）元件，通常P沟道管作为负载管，N沟道管作为输入管，由于PMOS与NMOS在特性上为互补性，因此称为CMOS。 CMOS集成电路具有功耗低、速度快、抗干扰能力强、集成度高等众多优点，是现在大规模集成电路的主流工艺技术。 图3-6-2 CMOS反相器 D G S S G D vO VDD TL T0 vI CMOS反相器工作原理 　　CMOS反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成。通常P沟道管作为负载管，N沟道管作为输入管。 　　两个MOS管的开启电压VGS(th)P0， VGS(th)N 0，通常为了保证正常工作，要求VDD|VGS(th)P|+VGS(th)N。 当vI = VIL= 0时，TL导通，T0截止，输出为高电平VOH ≈ VDD 。 当vI = VIH= VDD 时， T0导通，TL截止，输出为低电平VOL ≈ 0。 输入与输出之间为逻辑非的关系。 CD4049 图3-6-9 CMOS反相器电压传输特性 vI vO O VDD VDD VDD+VGS(th)P VGS(th)N 四、CMOS反相器的主要特性 １．电压传输特性 VOH≈VDD VOL≈0V VTH≈VDD/2 图3-6-9 CMOS反相器电压传输特性 vI vO O VDD VDD VDD+VGS(th)P VGS(th)N VOH≈VDD VOL≈0V VTH≈VDD/2 特点： 转折区变化率大，特性更接近理想开关。 阈值电压为VDD 的一半，特性对称，因而输入端噪声容限较大，且随电源电压升高，抗干扰能力增强。 VNH=VNL=30%VDD VOH=VDD，同时由于阈值电压随VDD变化而变化，所以允许VDD有较宽的变化范围，一般为+3～+15V 2．电流传输特性 　　 图3-6-10 CMOS反相器尖峰电流 　　 特点： 静态功耗极低。在稳定时，CMOS反相器工作在工作区Ⅰ和工作区Ⅴ，总有一个MOS管处于截止状态，流过的电流为极小的漏电流。 动态功耗。在动态下，电流会出现尖峰，使动态功耗不为0；而且输入信号频率越高，动态功耗也越大，这成为限制电路扇出系数的主要因素. 图3-6-10 CMOS反相器尖峰电流 图3-6-11 CMO