3逻辑门电路.ppt

本章小结 输出高、低电平时，输出电流都小，静态功耗小；有动态功耗 BiCMOS门电路的特点在于采用了双极型BJT管作为CMOS电路的输出级。因此结合了MOS管的功耗低和双极型管速度快、驱动能力强的优势。 BJT：双极性晶体管(bipolar transistor)，全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor,?BJT)，俗称三极管 查表P504附录A CMOS门电路输入端是MOS管的栅极，栅极与沟道之间是很薄的SiO2层，静电荷就可击穿。输入缓冲两个分布式二极管，可以通过较大的电流，使得输入引脚上的静电荷得以释放，从而保护MOS管的栅极绝缘尼。二极管的反向电压30V，小于SiO2的击穿电压 还有三态非门，使能端可以高电平有效、也可低电平有效 三态与非门 国际符号 电流流进电路方向，为正；流出为负，则表达式是电路加|.|号 电流流进电路方向，为正；流出为负，则表达式是电路加|.|号 逻辑门等效符号的应用 利用逻辑门等效符号，可实现对逻辑电路进行变换， 以简化电路，能减少实现电路的门的种类。 控制电路 逻辑门等效符号强调低电平有效 L=0， IC工作 要求： 如RE、AL都要求高电平有效，EN高电平有效 如RE、AL都要求低电平有效，EN高电平有效 如RE、AL都要求高电平有效，EN低电平有效 3.6 逻辑门电路使用中的几个实际问题 3.6.1 各种门电路之间的接口问题 3.6.2 门电路带负载时的接口问题 3.6.3 抗干扰措施 1）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（电压兼容性的问题）。 在数字电路或系统的设计中，往往将TTL和CMOS两种器件混合使用，以满足工作速度或者功耗指标的要求。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两个条件： 2）驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流 （门电路的扇出数问题）,即足够大的驱动电流； 3.6.1 各种门电路之间的接口问题 v O v I 驱动门 负载门 1 1 V OH ( min ) v O V OL ( max ) v I V IH ( min ) V IL ( max ) 负载器件所要求的输入电压 VOH(min) ≥ VIH(min) VOL(max) ≤ VIL(max) 灌电流 IIL IOL IIL 拉电流 IIH IOH IIH 1 0 1 1 1 … 1 n个 0 1 1 1 0 … 1 n个 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) 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） 1、 CMOS门驱动TTL门 VOH(min)=4.9V VOL(max) =0.1V TTL门（74系列）： VIH(min) = 2V VIL(max )= 0.8V IOH(max)=-0.51mA IIH(max)=20?A VOH(min) ≥ VIH(min) VOL(max) ≤ VIL(max) 输出、输入电压 CMOS门(4000系列）： IOL(max)=0.51mA IIL(max)=-0.4mA， IOH(max) ≥ IIH(total) |IOL(max)| ≥ |IIL(total)| 例1 用一个74HC00与非门电路驱动一个74系列TTL反相器和六个74LS系列逻辑门电路。试验算此时的CMOS门电路是否过载？ VOH（min)=3.84V， VOL(max) =0.33V IOH（max)=-4mA IOL（max)=4mA 74HC00： IIH（max)=0.04mA IIL（max)=1.6mA 74系列TTL反相器： VIH（min)=2V， VIL(max) =0.8V 1 1 1 … CMOS门 74系列 74LS系列 74LS系列 IIL（max)=-0.4mA， IIH（max)=0.