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第三章 门 电 路 第一节 概述 第二节 半导体二极管门电路 一、二极管的开关特性 （二）静态特性 1.电压传输特性 2.电流传输特性 3.输入特性 4 .输出特性 (1) 输出低电平 (2) 输出高电平 （三）动态特性 1.传输延迟时间 2. 交流噪声容限 3.动态功耗 三、其他类型的CMOS门电路 （一）其他逻辑功能的CMOS门电路 （三）CMOS传输门 1.传输门 （四）三态输出的CMOS门电路 四、CMOS电路的正确使用 1.输入电路的静电防护 3.输入端负载特性 3.5.4 TTL反相器的动态特性 1.传输延迟时间 3.电源动态尖峰电流 3.5.5 其他类型的TTL门电路 （一）其他逻辑功能的门电路 4.异或门 将电压传输系数定义如下： KTG= = 采用改进电路的CMOS四模拟开关CC4066在VDD=15V时，RTG值不大于240?。而且在 变化时，RTG基本保持不变。 目前，某些精密CMOS模拟开关的导通电阻已降低到20 ? 以下。 模拟开关 组成逻辑电路 例如：异或门－－见98页图3.3.37 2.传输门的应用 三态门在总线方面的应用 双向总线： 接成总线方式时，在n个EN端中，每次最多只能有一个有效。 CMOS电路的输入保护电路承受静电电压和脉冲功率的能力有限。因此，在储存，运输，组装和调试过程中，仍需采取防静电措施。 (1)储存和运输不要使用化纤织物包装，最好用金属屏蔽层包装； (3)不用的输入端不应悬空。 2.输入电路的过流保护 保护二极管只能承受1mA电流，因此下列三种情况下输入端要串入保护阻。 (1)输入端接低内阻信号源； (2)输入端接有大电容； (3)输入端接长线。 (2)操作时使用的电烙铁等，要妥善接地； 五、CMOS数字电路的各种系列 各种系列的电路基本相同,主要在工艺上有改进. 改进的目的主要有两点:一是提高速度,二是减小功耗. 1.4000系列:速度低,负载能力差,处在被取代阶段. 2.74HC/HCT系列:高速系列。tpd=9-10ns,负载能力为4mA左 右。 74HC系列:电源电压2~6V，功耗随电压增大。 74HCT系列:电源电压5V，输入输出电平等均与TTL 电路兼容。因此二者可混合使用。 3.74AHC/AHCT系列:改进的高速系列。tpd=5.3ns,负载能力为 8mA左右， 是目前应用最广的CMOS器件。 以上为美国TI公司的产品，而VHC/VHCT系列为其他公司产品，其性能与74AHC/AHCT系列相当。 4.74LVC/ALVC系列: 90年代的新产品（低压系列）。 表3.3.2 tpd=3.8ns,负载能力为24mA（3V电源）左右。电源电压1.65~3.3V。可输入5V电平信号，也可将3.3V以下信号转换为5V输出信号 74ALVC系列进一步提高速度， tpd=2ns ，负载能力没变。因此是最好的CMOS系列。 74系列工作环境温度范围是-40~+85度； 54系列工作环境温度范围是-55~+125度； 对于74LVC系列： 对于74ALVC系列： 70.71页表 一、双极型三极管（BJT)的开关特性 1.静态特性 可用输入输出特性来描述。 基本开关电路如图： 可用图解法分析电路： 输入特性 输出特性 第五节 TTL门电路 饱和 放大 导通 截止 BC结 BE结 特 点 条 件 VON (0.7V) ibIBS ic=ICEO(=0) , iB=0 ic= iB =VCE(sat)=0.3V 0V 反 反 反 正 正 正 Ib IBS=ICS / =VCC-iCRCs 开关特性可归纳为下表： 也是“特点”的一部分 2.动态特性 当输入信号使三极管在截止和饱和两种状态之间迅速转换时，三极管内部电荷的建立和消散都需要时间，因而集电极电流的变化将滞后于输入电压的变化。从而导致输出电压滞后于输入电压的变化。 也可以理解为三极管的结电容起作用。 注意：三极管饱和越深，由饱和到截止的延迟时间越长。 饱和时 截止时 等效电路 3、三极管非门（模型） A Y RC RB +VCC VA VF T 3V 0V 导通 0V 5V 截止 高出低,低出高 1出0, 0出1 真值表 真值表 A Y 反相器 F = A’ 逻辑式 1 0 0 1 5V