数字电子技术(第3版) 杨志忠 配套PPT3第_3_章_集成逻辑门电路.ppt

第 3 章　集成逻辑门电路;3.1 概 述;门电路 (Gate Circuit);按电路结构不同分 ;高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值。; 在 TTL 门电路中，在 2.4 ~ 3.6V 范围内的电压都称为高电平，标准高电平USH常取 3V；在 0 ~ 0.8V范围内的电压都称为低电平，标准低电平USL常取 0.3V。;主要要求： ;3.2.1 二极管的开关特性 ; 当输入 uI 为低电平 UIL时，二极管反向截止，相当于开关断开。;输入脉冲 电压波形; ;IC(sat);IC(sat); iB 愈大于 IB(sat) ， 则饱和愈深。 ;[例]下图电路中? = 50,UBE(sat) = 0.7 V,UIH = 3.6 V,UIL = 0.3 V,为使三极管开关工作,试选择 RB 值,并对应输入波形画出输出波形。;(2) 对应输入波形画出输出波形;IC(sat);IC(sat);C ;一、MOS 管的静态开关特性;一、MOS 管的静态开关特性;ID;一、二极管与门电路;一、二极管与门电路;二、二极管或门电路;三、非门电路;3.3　TTL 集成逻辑门 ;3.3.1 TTL 与非门;一、 TTL 与非门的工作原理;一、 TTL 与非门的工作原理; 输入端有低电平时， 输出高电平。; VCC 经 R1 使 V1 集电结和 V2、V5 发射结导通，使uB1 = 2.1 V。因此，V1 发射结反偏而集电极正偏，称处于倒置放大状态。这时 V2、V5 饱和。;TTL与非门电压传输特性曲线;TTL与非门电压传输特性曲线;TTL与非门电压传输特性曲线;TTL与非门电压传输特性曲线;二、 TTL 与非门电气特性 ;TTL与非门电压传输特性曲线; 噪声容限越大，抗干扰能力越强。;3. 输入负载特性 ;3. 输入负载特性 ;[例] 下图中，已知 TTL与非门的关门电阻ROFF ? 800 ?，开门电阻RON =2 k?，试写出输出Y1、Y2、Y3的逻辑表达式。;4. 输出负载特性 ;4. 输出负载特性 ;[例] 如图所示为 CT74LS 系列 TTL 与非门组成的电路。已知输出高电平 UOH≥3V、输出高电平最大电流 IOH(max) = -0.4mA、输出低电平最大电流 IOL(max) =8mA；外接负载门输入低电平电流 I IL ≤-0.4mA，输入高电平电流IIH≤20uA。试求与非门G 能带多少同类与非门？;[例] 如图所示为 CT74LS 系列 TTL 与非门组成的电路。已知输出高电平 UOH≥3V、输出高电平最大电流 IOH(max) = -0.4mA、输出低电平最大电流 IOL(max) =8mA；外接负载门输入低电平电流 I IL ≤-0.4mA，输入高电平电流IIH≤20uA。试求与非门G 能带多少同类与非门？;输入电压波形上升沿 0.5 UIm 处到输出电压波形下降沿 0.5 UOm处间隔的时间称导通延迟时间 tPHL。;6. 功耗-延迟积 ;三、 与非门的应用 ;三、 与非门的应用 ;三、 与非门的应用 ;逻辑状态测试笔;逻辑状态测试笔;逻辑状态测试笔;即 Open Collector Gate，简称 OC门;　　输入都为高电平时， V2 和 V5 饱和导通，输出为低电平 UOL ? 0.3 V 。 　　输入有低电平时，V2和 V5 截止，输出为高电平 UOH ? VC 。 因此具有与非功能。 ; 相当于与门作用。 因为 Y1、Y2 中有低电 平时，Y 为低电平；只有 Y1、Y2 均为高电平时，Y 才为高电平，故 Y = Y1 · Y2。;2. 集电极开路与非门的主要应用 ;(2)驱动发光二极管; VDD;[例] 如图所示为 n＝ 4个 OC 门驱动 m＝5 个 2 输入端的TTL 与非门。OC 门输出高电平时，V5 管截止，反相截止电流 IOH = 50uA，饱和导通时， V5 允许流过的最大低电平电流 IOL(max);解：计算负载电阻 RL 的原则是：外接 RL 后，OC门输出的高电平应大于其下限值 U OH(min) ，输出的低电平应小于其上限值 UOL(max)。;解：计算负载电阻 RL 的原则是：外接 RL 后，OC门输出的高电平应大于其下限值 U OH(min) ，输出的低电平应小于其上限值 UOL(max)。;三态输出与非门电路;三态输出与非门电路; 当 EN = 1 时，Y = AB，三态门处于工作态；;功能表;2. 三态输出门的应用 ;DI;(2)用三态输出门构成双向总线 ; 与或非门电路;2. 或非门的应用 ;(2)构