第2章 基本逻辑运算和集成逻的辑门.ppt

该三态门的真值表如表2-3所示。  高阻 1 1 1 0 1 X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 F G A B 表 2-3 三态门的真值表 (2)分类 三态门可以按如下的方式分类：  ① 按逻辑功能分为四类，即三态与非门/缓冲门/非门(三态倒相门)/与门。其逻辑符号如图3-21所示。 ②按控制模式分为两类，即低电平有效的三态门和高电平有效的三态门。低电平有效的三态门是指当G=0时，三态门工作；当G=1时，三态门禁止。其逻辑符号如图3-21(a)所示。这类三态门也叫做低电平选通的三态门。高电平有效的三态门是指当G=1时，三态门工作；当G=0时，三态门禁止。其逻辑符号如图3-21(b)所示。这类三态门也叫做高电平选通的三态门。  图2–14 各种三态门的逻辑符号 ③按其内部的有源器件分为两类，即三态TTL门和三态MOS门。  (3)用途。三态门主要用来实现多路数在总线上的分时传送，如图2-15(a)所示。 为实现这一功能，必须保证在任何时刻只有一个三态门被选通，即只有一个门向总线传送数据；否则，会造成总线上的数据混乱，并且损坏导通状态的输出管。传送到总线上的数据可以同时被多个负载门接收，也可在控制信号作用下，让指定的负载门接收。 图2–15 三态门的应用 (a)三态门用于总线传输 (b)三态门实现双向传送 利用三态门可实现信号的可控双向传送，图3-22(b)中，当G=0时，门1选通，门2禁止，信号由A传送到B；当G=1时，门1禁止，门2选通，信号由B传送到A。 3. 三态门和OC门的性能比较 (1) 三态门的开关速度比OC门快。因为输出高电平时，三态门的V4管是按射极输出器的方式工作，其输出电阻小，输出端的分布电容充电速度快，uO很快由UOL变到UOH；而OC门在输出高电平时，其输出电阻约等于外接的上拉电阻RC， 其值比射极输出器的输出电阻大得多，故对输出分布电容的充电速度慢，uO的上升时间长。在输出低电平时，两者的输出电阻基本相等，故两者uO的下降时间基本相同。  (2)允许接到总线上的三态门的个数，原则上不受限制，但允许接到总线上的OC门的个数受到上拉电阻RC的取值条件的限制。  (3)OC门可以实现“线与”逻辑，而三态门则不能。若把多个三态门输出端并联在一起，并使其同时选通， 当它们的输出状态不同时，不但不能输出正确的逻辑电平，而且还会烧坏导通状态的输出管。   TTL产品中除与非门外，还有或非门、与或非门、与门、 或门、 异或门等。 (11) 最小负载电阻RLmin。RLmin是为保证门电路输出正确的逻辑电平，在其输出端允许接入的最小电阻(或最小等效电阻)。  在门的输出端接上负载电阻RL后，只要RL的阻值不趋近于零，对于输出低电平几乎无影响。但RL阻值太小， 会使门电路无法输出正确的高电平。因为与非门处于关门状态时，应当输出高电平，此时流经RL的电流IRL的实际方向是由门的输出端经RL流向参考地，如图2-16所示。 　　属于门电路的拉电流的最大允许值为IOHmax。与非门的输出电平UO=　　·RL。若RL阻值太小，就会使得IRL达到允许的最大值IOHmax时，输出电平仍低于UOHmin，从而造成逻辑错误。为了输出正确的逻辑高电平，RL的阻值必须使如下的不等式成立： 即 对于TTL标准系列，按上式求得的RLmin的阻值范围为150-200Ω，为留有余地，一般取RLmin=200Ω。对于TTL改进系列(如高速系列及低功耗系列等)，按上式求得的RLmin相差很大，很难确定一个参考值。在实际工作中，应根据给定的参数按上式进行计算。 (12) 输入高电平UIH和输入低电平UIL。一般取UIH≥2 V，UIL≤0.8V。 图 2-6 接入RL输出UOH的情况 练习二 (一)选择题 1、衡量集成电路优劣的因数是用： （1）增益×带宽 （2）传输延迟时间×功耗 （3）传输延迟时间×扇出系数 （4）噪声容限×功耗 2、集成电路多余引脚的处理方法为： （1）开路 （2）电源低电平 （3）接地 （4）和使用的输入端并接 3、欲使逻辑门的输出（V0）良好的驱动后极的同类门（输入为VI），应当： （1）VOH＞VIH和VOL＞VIL （2） VOH＜VIH和VOL＞VIL （3）VOH＜VIH和VOL＜VIL （4）VOH＞VIH和V