[工学]第三章 集成逻辑门.ppt

三、有关概念 1.输入高电平(VIH)：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平，当输入电平高于VIH时，则认为输入电平为高电平。 2.输入低电平(VIL)：保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平，当输入电平低于VIL时，则认为输入电平为低电平。 3.输出高电平(VOH)：保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值，逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此VOH。 4.输出低电平(VOL)：保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值，逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此VOL。 5.阀值电平(VT)：数字电路芯片都存在一个阈值电平，就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。它是一个界于VIL、VIH之间的电压值，对于CMOS电路的阈值电平，基本上是二分之一的电源电压值，但要保证稳定的输出，则必须要求输入高电平≥VIH，输入低电平≤VIL，而如果输入电平在阈值上下(VIL～VIH)，电路的输出会处于不稳定状态。 VOH VIHVTVILVOL 6.IOH：逻辑门输出高电平时的负载电流(拉电流)。 7.IOL：逻辑门输出低电平时的负载电流(灌电流)。 8.IIH：逻辑门输入高电平时的电流(灌电流)。 9.IIL：逻辑门输入低电平时的电流(拉电流)。 四、开路门 门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端，这种形式的门称为开路门。 OC门，即集电极开路门电路 OD门，即漏极开路门电路 必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，所以又叫做驱动门电路。 1.利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。或驱动比芯片电源电压高的负载. 2.可以将多个开路输出的Pin，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。 3.可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平，实现电平转换。例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。 五、图腾柱输出 ????? TTL集成电路中，输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出，没有的叫做OC门。图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以也叫推挽输出。 六、TTL门和CMOS门之间的连接 在同样5V电源电压情况下： COMS电路可以直接驱动TTL； TTL电路则不能直接驱动CMOS电路。 七、注意事项 COMS电路时电压控制器件，它的输入总抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。所以，不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。 输入端接低内阻的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电流限制在1mA之内。 当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。  当输入端接大电容时，应该在输入端和电容间接保护电阻。 COMS的输入电流超过1mA，就有可能烧坏COMS。 TTL门电路中输入端悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。 ???? 电流上升，晶体管刚好导通时的电阻-开门电阻RON；电流下降晶体管截止时的电阻-关门电阻ROFF。 RI≥RON时才能保证门可靠导通。 RI≤ROFF时才能保证门稳定地工作在截止状态。 八、74/54系列逻辑电路 74系列：工作温度 0℃～ 70℃,5V±5% 54系列：工作温度－55℃～+125℃,5V±10% 74系列分很多种，用得最多的是74LS/74HC/74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下： 输入电平 输出电平 74LS?????? TTL电平?????????????????? TTL电平 74HC?? ??? ?COMS电平?????????? ????? COMS电平 74HCT TTL电平????????????????? COMS电平 1.LS是低功耗肖特基，HC是高速COMS，LS的速度比HC略快，HCT输入输出与LS兼容，但是功耗低。 2.LS输入开路为高电平，HC输入不允许开路(一般都要求有上下拉电阻)，LS?没有这个要求。 3.驱动能力不同，LS一般高电平的驱动能力为5mA，低电平为20mA；而CMOS的高低电平均为5mA。 作业: 3-1 6、7、8、9、10、12 3-3 3-4 3-10 3-14 2)输出高电平时的输出特性 与非门处于关态时，输出高电平。此时T5截止，T3