数字电子技术-第3章 集成逻辑门电路.ppt

1. 连接原则:电流和电平匹配 驱动门 负载门 UOHmin? UIHmin UOLmax ?UILmax IOHmax? nIIHmax IOLmax ? nIILmax 3.5 CMOS与TTL的连接 3.3 MOS逻辑门 若电平不匹配 ? ? G1 ? 12V RL ? TTL CMOS +5V 2.TTL电路驱动CMOS电路 TTL电路的输出端，可直接接到 CMOS门74HCT系列的输入端。 3.3 MOS逻辑门 ? ? ? RC RB +5V 负载门 IB IRC IC 3. CMOS电路驱动TTL电路 74HC或74HCT可直接驱动TTL的74系列和74LS系列。 不能满足IOLmax ? nIILmax采用扩大输出电流方法 3.3 MOS逻辑门 作业 3.8 3.17 思考题 3.13 3.3 MOS逻辑门 公用总线 ０ １ ０ 三态门主要作为TTL电路与总线间的接口电路 用途： EN1、EN2、EN3分时接入高电平 EN D0 F EN D1 EN 总线 A1 B1 F1 EN1 EN A2 B2 F2 EN2 EN A3 B3 F3 EN3 EN 3.4.5 TTL电路使用常识 1) 74系列—标准的TTL系列， PCC= 10mW，tpd= 9ns。 2) 74L系列—低功耗系列， PCC= 1mW， tpd=33ns。 3) 74H系列—高速系列， PCC= 22mW，tpd= 6ns。 4) 74S系列—肖特基系列， PCC=109mW，tpd= 3ns。 5) 74LS系列—低功耗肖特基系列，PCC= 2mW，tpd= 9ns。 6) 74AS系列—先进肖特基系列， PCC= 20mW，tpd=1.5ns。 7) 74ALS系列—先进低功耗肖特基系列， 1mW，4ns。 延迟功耗积 54系列 1. TTL产品系列 2. TTL门电路多余输入端的处理 F=AB 1)与非门的不用输入端的处理 A B 1 悬空 2)或非门的不用输入端的处理 F=A+B A B A B A B 0 ≥1 ≥1 A B Metal Oxide Semiconductor 以 金属—氧化物—半导体场效应管为基本元件的集成门电路。 MOS管 PMOS管 NMOS管 增强型 耗尽型 增强型 耗尽型 电压控制元件，UGS的控制下，MOS管可以工作在截止和导通状态。 3.3 MOS逻辑门 3.3 MOS逻辑门 3.3.1 MOS场效应管 N沟道增强型MOS管 N N P - Si D G S UDS UGS 3.3 MOS逻辑门 MOS管逻辑符号 (a) N沟道增强型 iD uGS 0 UP (b) N沟道耗尽型 S D G B S D G B 3.3 MOS逻辑门 uGS 0 UT iD (c) P沟道增强型 (d) P沟道耗尽型 S D G B ﹣ iD uGS 0 UT S D G B 0 UP ﹣ iD uGS 3.3 MOS逻辑门 PMOS： NMOS ： CMOS ： 结构简单，易于制造，成本低 速度低 工艺复杂，速度快 工艺复杂，速度快，功耗低 MOS门电路 3.3 MOS逻辑门 3.3.2 MOS管的开关特性 截止区、恒流区、可变电阻区 漏极特性曲线（分三个区域） 3.3 MOS逻辑门 截止区：vGSvGS(th)，iD = 0, ROFF 109Ω 3.3 MOS逻辑门 恒流区： iD 基本上由vGS决定，与vDS 关系不大 3.3 MOS逻辑门 可变电阻区：当VDS 较低（近似为0）， VGS 一定时， 这个电阻受VGS 控制、可变。 3.3 MOS逻辑门 等效电路 OFF ，截止状态 ON，导通状态 3.3 MOS逻辑门 1. NMOS反相器 ● vo vi T1 T2 ● ● VDD 高电平 始终导通 截止 低电平 高电平 导通 低电平 3.3.3 NMOS逻辑门 3.3 MOS逻辑门 2. NMOS逻辑门 NMOS与非门 A B F 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 ● ● F A T1 TL ● T2 B VDD