[信息与通信]电子线路第16章.ppt

2. 其他类型的CMOS门电路 CMOS与非门 CMOS或非门 3. CMOS传输门和模拟开关 CMOS传输门 CMOS模拟开关 16.3.2 CMOS门电路的使用规则 1. 对电源的要求 （1）CMOS电路可以在很宽的电源电压范围内正常工作，但电源电压不能超过最大极限电压。 （2）CMOS门电路的电源极性不能接反，否则会造成器件损坏。 2. 对输入端的要求 （1）输入信号的电压必须在VSS～VDD之间。 （2）每个输入端的电流应不超过1mA，必要时应在输入端串接限流电阻。 （3）多余的输入端不允许悬空，与门及与非门的多余端应接至VDD或高电平，或门和或非门的多余端应接至VSS或低电平。 3. 对输出端的要求 （1）CMOS集成电路的输出端不允许直接接VDD或VSS，否则将导致器件损坏。 （2）CMOS集成电路的输出端接容量较大的容性负载时，必须在输出端与负载电容间串接一个限流电阻，将瞬态冲击电流限制在10mA以下。 （3）为增加CMOS门电路的驱动能力，同一芯体上的几个电路可以并联使用，不在同一芯体上的不可以这样使用。 4. 操作规则 静电击穿是CMOS电路失效的主要原因，在实际使用时应遵守以下保护原则： （1）在防静电材料中储存或运输。 （2）组装、调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、工作台台面等良好接地。操作人员的服装和手套等应选用无静电的原料制作。 （3）电源接通期间不应把器件在测试座上插入或拔出。 （4）调试电路时，应先接通线路板电源，后接通信号源；断电时应先断开信号源，后断开线路板电源 16.3.3 TTL与CMOS门电路之间的接口技术 1. TTL门电路驱动CMOS门电路 接入上接电阻提高TTL门电路输出高电平 OC门电路作为驱动门 带电平偏移的CMOS接口电路 2. CMOS门电路驱动TTL门电路 CMOS门电路并联提高带负载能力 CMOS驱动器驱动TTL门电路 电流放大器驱动TTL门电路 16.4门电路的应用与实验 16.4.1常见的集成电路 表16-8 TTL 系列产品及特性对照 系列 特点 tpd /ns P/mW 74 系列 最早产品，中速器件，目前仍在使用 10 10 74H系列 74系列改进型，功耗较大，目前不大使用 6 22.5 74S 系列 速度较高，品种不是很多 4 20 74LS系列 低功耗，品种生产厂家多，价格低，目前为主要产品系列 10 2 74AS系列 74S 系列的后继产品，速度功耗有改进 1.5 20 74ALS系列 74LS 后继产品，速度功能有较大改进， 但价格较7 74LS 系列贵 4 1 2.常见的CMOS 集成电路 常用的CMOS 集成电路有标准CMOS4000B系列、4500B系列、高速CMOS40H 系列、新型高速COMS74HC 系列等，主要由美国的RCA 公司(4000 系列)和Motorola 公司开发(4500系列)。 4000/4500 系列集成电路分A、B 两类。采用塑封双列直插形式，引脚编号同TTL 集成电路。 注意：4000/4500 系列中同编号的器件并不表示具有相同逻辑功能。如4000B 与4500B，4000B 是双3 输入或非门加反相器，而4500B 是1 位微处理器。这与54/74 族集成电路不同。 16.4.2门电路应用实例 1.用与门控制的报警器 图16.24 与门控制的报警器示意图 2.用门电路直接驱动显示器 图16.25 CMOS反相器74HC04驱动LED的电路 16.4.3集成门电路参数测试实验 一、实验目的 （1）了解集成门电路的主要参数及物理意义。 （2）熟悉对集成门电路主要参数的测试方法。 二、实验原理 基本门电路是逻辑集成电路的基本组成单元，掌握其测试方法，理解其参数的意义，对正确使用门电路具有十分重要的意义。门电路种类繁多，本实验仅对典型的74LS00和CC4011四2输入与非门进行主要参数的测定，从中学习对其测试的基本方法。 TTL与非门参数测试 （1）导通电源电流ICC：测试条件是输入端悬空，输出端空载。ICC是衡量门电路的导通功耗大小（PON=VCC×ICC）的参数，其测试电路如图16.26所示。 （2）输入短路电流IIL：测试条件是被测输入端通过电流表接地，其余输入端悬空，输出空载，测试电路如图16.27所示。 （3）输入漏电流IIH：测试条件是被测输入端通过电流表接电源VCC，其余输入端接地，输出空载。测试电路如图16.28所示。 （4）电压传输特性：测试电路图如图16.29所示，调节电位器RP的值，从而改变输入电压UI，测出相对应的输出电压UO，得到门电路的传输特性曲线，根据传输特性曲线可得到开门电平UO