数字逻辑第3章讲述.ppt

CMOS电路与TTL电路比较： （1）CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。 （2）CMOS带负载的能力比TTL电路强。 （3）CMOS电路的电源电压允许范围较大，约在 3～18V，抗干扰能力比TTL电路强。 （4）CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个μW，中规模集成电路的功耗也不会超过100μW。 （5）CMOS集成电路的集成度比TTL电路高。 （6）CMOS电路容易受静电感应而击穿，在使用和 存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地 良好，尤其是CMOS电路多余不用的输入端不 能悬空，应根据需要接地或接高电平。 CMOS电路与TTL电路比较： 多余输入端的处理措施 处理原则： 不能影响输入与输出之间的逻辑关系 。 数字集成电路中多余的输入端在不改变逻辑关系的前提下可以并联起来使用，也可根据逻辑关系的要求接地或接高电平。TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平；但CMOS电路，多余的输入端不允许悬空，否则电路将不能正常工作。 对于TTL门，一般可将多余的输入端通过上拉电阻（1~3 K?）接电源正端；也可利用反相器将其输入端接地;通过大电阻接地（逻辑1的处理）。直接把多余端接地（逻辑0的处理）。 对于CMOS电路，对于输入端可根据需要直接接地（逻辑0的处理）；或直接接VDD（逻辑1的处理）。 要实现Y=A，输入端B应如何连接？ B=0时可实现Y=A，B端应接低电平(接地）。 要实现Y=A ，输入端B应如何连接？ ′ B=1时可实现Y=A ，B端应接高电平（接电源）。 ′ 一、各种电路之间的接口问题 §3.6 逻辑门电路使用中的几个问题 驱动器件应能对负载器件提供灌电流最大值。 驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流。 驱动器件的输出的电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围内，包括高、低电压值。 采用接口电路时需要考虑的几个条件： 1、CMOS门驱动TTL门 因两者的电压参数兼容，不需外加接口电路，只需按电流大小计算出扇出数。 VDD T1 T2 VCC R1 R2 T3 T4 R3 驱动门 负载门 2、TTL门驱动CMOS门 VDD T1 T2 Vcc R1 R2 D R3 T1 T2 T3 RP 用TTL驱动CMOS-HCT时，由于电压参数兼容，不需外加接口电路，在数字电路设计中，常被用作接口器件。 上拉电阻RP接VDD，将TTL电路的输出高电平提高到能与CMOS电路兼容的水平。 二、门电路带负载时的接口电路 1、用门电路直接驱动显示器件 （1/6）74HC04 LED R 1 输入 LED R 1 输入 Vcc D F OH I V V R - = D F CC I V V R - = OL V - 2、机电性负载接口 （1/6）74HC04 1 输入 1 输入 50? 50? 继电器 将两个反相器作为驱动电路 三、抗干扰问题 1、多余输入端的处理措施 为防止干扰，一般不让多余输入端悬空，对多余输入端的处理以不改变电路工作状态及稳定可靠为原则。 与类门的多余输入端接电源正端 或类门的多余输入端接地 CMOS门 多余输入端接地 TTL“或”类门 利用反相器将输入端接地，输出的高电位接多余输入端 通过上拉电阻接电源正端 TTL“与”类门 处理方法 门的类型 与工作端并接 2、去耦合滤波器 用10?100?F的大电容与直流电源并联以滤除不必要的频率成分，并且对每一集成芯片加接0.1?F的电容器以滤除开关噪声。 ３、接地和安装工艺 将电源地与信号地分开，先将信号地汇集在一点，然后将二者用最短的导线连在一起，以避免含有多种脉冲波形的大电流引到某数字器件的输入端而导致系统正常的逻辑功能失常。 当系统兼有模拟和数字两种器件时，需将两者的地分开，然后选用一个合适的共同点接地，以免除两者的相互影响。 4、印刷电路的安装和设计 要注意连线尽可能短，以减少接线电容而导致寄生反馈有可能引起寄生振荡。 CMOS器件在使用和储存过程中要注意静电感应导致损伤的问题，可以采用静电屏蔽加以 防护。 5、CMOS器件的存储问题 第三章 小结 一、二极管和BJT的开关特性 影响它们的开关速度的主要因素是器件内 部的电荷存储和消散的时间。 二、利用二极管和BJT可以构成简单的二极 管与门、或门电路和BJT反相器。 三、TTL反相器的输入级由BJT构成，具有饱和、 截止、放大和倒置放大等4种模式。采用推 拉式的输出级，输出阻抗低、带负载能力 强。输入和输出级均有利于提高开关速度。 将TTL反相器的输入BJT改为多发射极结构便