《数字电子技术基础》--集成逻辑门电路.ppt

第2章 集成逻辑门电路; 学习要点;逻辑门电路 ;2.1 分立元件门电路;理想开关 ;2.1.1 晶体管开关特性;当外加正向电压大于死区电压时，二极管呈现很小的电阻处于导通状态，相当于开关闭合，一般硅管的正向导通压降UD约为0.6~0.7V，锗管约为0.2~0.3V。 ;（2）动态特性。;2.三极管的开关特性;其中 为三极管的导通电压，如硅管;三极管的发射结正偏，集电结正偏，集电极和发射极间电压为反向饱和电压UCES（0.2～0.3V左右）。 饱和越深，UCE越小。三极管的集电极和发射极间相当于短路状态。 ;三极管的工作状态处于哪个区域，对应的输出电压 为多少？ ;①当 时：;②当 时： ;（2）动态特性。;2.1.2 基本晶体管门电路 ;与门;与门电路波形图 ;或门逻辑状态表 ;3.非门;与非门电路 ;与非门电路波形图。 ;2.2 TTL集成逻辑门电路 ;2.2.1 TTL与非门电路;（1）输入级。;2.工作原理;电压传输特性是指输出电压 随输入电压 变化的关系曲线，即 ;4.主要参数;（3）阈值电压UTH。;UNH＝UOH（min）—UIH（min ） ;（5）传输延迟时间tpd 。;（6）扇入扇出数。;灌电流负载： ;5.常用TTL与非门集成芯片;例 如图所示电路，已知74LS00门电路参数为：;2.2.2 TTL集电极开路门和三态门电路;OC门的输出级三极管T4集电极悬空，即输出管T4集电极开路，故称为集电极开路门。 ;OC门主要应用于实现线与、电平转换以及用做驱动显示。 ;2.三态门输出;当使能输入端EN＝1时，门电路相当于二输入的与非门； ;高电平有效的三态 与非门电路真值表 ;只要保证任何时刻只有一个三态门的使能端有效，即可实现多路数据通过一条总线进行传送的功能。 ;2.2.3 TTL集成电路的系列产品;速度和功耗上较前系列进一步提高。;2.3 CMOS集成逻辑门电路;--由金属氧化物绝缘栅型场效应（MOS）管构成的单极型集成电路。 ;2.3.1 MOS开关及其等效电路;MOS管截止， ,;2.MOS管开关特性;2.3.2 常用CMOS逻辑门电路;当输入电压 为低电平“0”时，工作管TN因其UGS小于开启电压UTN而截止，负载管TP因其UGS小于开启电压UTP而导通。 ;（2）CMOS反相器电压传输特性和电流传输特性。;2.漏极开路门（OD门）;4.CMOS传输门;RON小于1kΩ，典型值为80Ω，漏极和源极之间相当于短路，输出等于输入。 即C=1时，传输门打开;2.3.3 CMOS逻辑门系列;74LVC和74AUC系列：这种系列是近年来随着便携设备的发展，要求使用体积小，功耗低、电池耗电小的半导体器件，因此先后推出了低电压CMOS器件74LVC系列，及超低压CMOS器件74AUC系列，并且半导体制造工艺可以使它们的成本更低、速度更快，同时大多数低电压器件的输入输出电平可以与5V的CMOS或TTL电平兼容。;2.4 集成门电路的应用注意事项;2.4.1 TTL门电路使用注意事项 ;一种方法是将多余输入端并联使用。但速度会降低，工作速度要求不高时可以采用这种方法。 ;CMOS电路要求输入信号的幅度满足 USS≤ ≤UDD ;2.对多余输入端的处理;2.4.3 门电路之间的接口问题;CMOS门驱动TTL门电路连接方法;2.TTL门驱动CMOS门的电路连接方法;2.4.4 需要注意的其他事项;本章小结;MOS管是一种电压控制器件。在数字电路中MOS管工作于可变电阻区和截止区，导通时相当于开关闭合，截止时相当开关断开。;5． CMOS电路由PMOS管和NMOS管组成互补MOS电路，具有功耗低、集成度高、扇出系数大、开关速度高、噪声容限大、抗干扰能力强等优点。;7．常用门电路，性能比较 ;8． 常用系列门电路的主要???数表