第2章门电路.pptx

《数字电路与逻辑设计》电子课件;第二章 门电路;2.1 概述;正逻辑和负逻辑： 在逻辑电路中存在两种逻辑状态，分别用二值逻辑的1和0来表示。如果以输出的高电平表示逻辑1，以输出低电平表示逻辑0，则这种逻辑制称为正逻辑。反之，若以逻辑1代表低电平，而以逻辑0代表高电平，则称为负逻辑。 ;2.2 半导体开关特性;二极管的开关特性：;二极管的动态特性：;2.2.2 半导体三极管的开关特性（Transistor）; 截止工作状态 放大工作状态 ;动态开关特性 主要开关参数 ① 饱和压降 ② 开启延迟时间 ③ 关闭延迟时间 ;二、MOS管的开关特性;2、静态开关特性;3、MOS管的动态开关特性;4、主要开??参数 ① 导通电阻：MOS管导通时，且 为固定值条件下，漏极电压的变化量与漏极电流变化量之间的比值，即 ② 截止电阻：MOS管截止时，漏极和源极之间的电阻值，大小约为 ③ 跨导 ：在 一定的条件下，漏极电流变化与栅源极电压变化之比，它表示栅源电压对漏极电流的控制能力 ④ 开启电压 和夹断电压 ：对于N沟道增强型MOS管 为正值，P沟道增强型 为负值；对于N沟道耗尽型MOS 管为负值，P沟道耗尽型 为正值。 ;5、MOS管的四种类型;2.3 最简单的与、或、非门电路;二极管构成的门电路的缺点;2.3.2 三极管非门（反相器）;;2.3.3 二极管-三极管与非、或非门 ;2.4 TTL门电路（Transistor-Transistor Logic）;二、工作原理;2.4.2 TTL与非门的外部特性及参数一、静态输入特性和输出特性;1．输入特性 ① 输入低电平电流 ② 输入高电平电流;2．输出特性;② 输出低电平时的输出特性;二、负载特性;?;③ 当输入端A通过 的电阻接地时，因为所接电阻大于开启电阻 ，A端相当于输入高电平，这时 钳位在2.1V的电平上，所以测得B端电压为 ④ 当输入端A通过 的电阻接地时，等效在A端加了一个输入电压 相当于在A端加一个0.2V的逻辑低电平，与第一种情况一样，电压表测得B端电压为0.2V。 2．带负载能力 TTL与非门带负载能力表示一个与非门所能驱动同类门的最大数目，常用扇出系数 表示 ;当驱动门的输出高电平时 当驱动门输出低电平时 扇出系数 取 和 的较小者。;三、电压的传输特性;四、噪声容限;五、TTL与非门的动态特性;二、动态尖峰电流;2.4.3 其他类型的TTL门电路;2. 异或门;二、集电极开路的门电路;2、OC门的结构特点;3、外接负载电阻RL的计算;3、外接负载电阻RL的计算;3、外接负载电阻RL的计算;三、三态门电路（Three state Output Gate ,TS）;三态门的用途;2.4.4 TTL电路的改进系列一、肖特基TTL门系列（74S）;二、低功耗肖特基系列 74LS（Low-Power Schottky TTL）;2.4.5 TTL门电路的使用 ;2.5 金属-氧化物-半导体逻辑（MOSL）;二、电压、电流传输特性;三、噪声容限;2.5.2 CMOS反相器的外部特性和参数;二、静态输出特性;;三、动态特性;2、交流噪声容限 3、动态功耗;2.5.3 其他类型的CMOS门电路;3、带缓冲极的CMOS门;4、漏极开路的门电路（OD门）;5、CMOS传输门及模拟开关; 双向模拟开关;2.5.4 NMOS逻辑门 ;;2.7.5 MOS门电路的正确使用 ; 3．未使用的输入端处理方法：与门和与非门的未用端应接至正电源端或高电平，或门和或非门应接地或低电平。不用输入端绝不能悬空。因为悬空的栅极易产生感应电荷，使输入端可能为高电平也可能为低电平，造成逻辑混乱。 4．为了防止门电路开关过程中的过冲电流以及栅极易接收静电电荷，在进行实验、测量和调试时，应先接入直流电源，后接输入信号源；而关机时先关闭输入信号源，后关闭直流电源。; 三、输出端 CM