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第二章 逻辑门电路 §2-1 CMOS门电路 （2）对于多输入端门电路，当n个输入同时接地（或接低电平），总的IIS（或IIL）与只有一个输入端接低电平基本相等。 IIS1+IIS2=IIS TTL门电路的电气特性 IIS2 IIS1 VCC R1 20K IIS 悬空 VCC R1 20K （3）对于多输入门电路，总的高电平输入电流得按并联输入端的数目加倍 IIH1+IIH2=2IIH TTL门电路的电气特性 VIH IIH2 IIH1 VCC R1 20K VIH IIH 悬空 VCC R1 20K ? CMOS模拟开关 1. 电路结构 2. 逻辑符号 1 vO/vI vI /vO TG C SW C vI /vO vO/vI CMOS传输门 控制模拟信号传输的一种电子开关， 通与断是由数字信号控制的 ? 构成组合逻辑电路 CMOS传输门 当S=0时，Z=X；当S=1时，Z=Y。为2选1数据选择器。 Z X TG 1 TG Y S CMOS电路的特点 1. 功耗小：CMOS门工作时，总是一管导通另一管截止，因而几乎不由电源吸取电流其功耗极小； 2. CMOS集成电路功耗低内部发热量小，集成度可大大提高； 3. 抗幅射能力强，MOS管是多数载流子工作，射线辐 射对多数载流子浓度影响不大； 4. 电压范围宽：CMOS门电路输出高电平VOH ≈ VDD，低电平VOL ≈ 0V； 5. 输出驱动电流比较大：扇出能力较大，一般可以大于50； 6. 在使用和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地良好。 二极管和三极管的开关特性 分立元件门电路 TTL集成门电路 OC门和三态门 §2-2 双极型门电路 TTL集成门电路的电气特性 二极管的开关特性 二极管的近似模型 当二极管加正向电压时，二极管导通，压降维持在0.7V左右，当二极管加反向电压时，处于截止状态，只有极微小的电流IS（μA级）流过。 理想二极管模型 数字电路中 二极管模型 二极管 K A D A K VON=0.7V A K ? 关的条件（管子截止） 当vI≤0.7时，vBE＜0.7V，iB≈0，iC≈0，vO≈VCC 。 三极管的开关特性 三极管在电路中有三种工作状态：放大状态、截止状态、饱和状态。 T iB iC vO vI VCC RC RB C E B ? 开的条件（管子饱和） ? 放大条件 三极管的开关特性 iC=βiB T iB iC vO vI VCC RC RB C E B 例：已知VCC=5V，VEE= –8V，RC=1KΩ，R1=3.3KΩ，R2=10 KΩ，三极管放大倍数β=20，饱和压降VCE（sat）=0.1V，试判断当输入电平分别为0V和5V时，三极管的工作状态。 VCC R2 VEE iB i1 vI T vO RC R1 i2 vB (1) 当vI=0V时 ∴三极管截止，vO≈5V。 三极管的开关特性 iB＞iBS，∴三极管处于饱和状态vO=0.1`V。 （2）vI=5V时，假设三极管截止，则 ∴三极管处于导通状态，vBE=0.7V 三极管的开关特性 分立元件门电路 1．与门 L A B ＆ L A VCC=5V B R D2 D1 定义：低电平0~2V，高电平3~5V。 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1.7V 1.7V 1.7V 4.7V 1V 1V 1V 4V 4V 1V 4V 4V L A B L A B 2．或门 A L B ≥1 A L B R 分立元件门电路 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0.3V 3.3V 3.3V 3.3V 1V 1V 1V 4V 4V 1V 4V 4V L A B L A B 3．非门 A 1 L 分立元件门电路 L A R1 VCC=5V T RC 0 1 0.3V 5V 1 0 5V 0V L A L A （1）高低电平偏移 0.7V 1. 4V 分立元件门电路存在的问题 2.1V 既非高电平 也非低电平 VCC=5V VCC=5V VCC=5V 3V 3V 3V 0V ＆ ＆ ＆ 3V 0V 3V 3V 0 0 0 0 1 1 1 分立元件门电路存在的问题 ? 当驱动门输出高电平时 （2）负载特性不好 什么是负载？什么是负载特性？何谓负载特性好？ 负载电流流过RC将产生压降，要求RC越小越好。 iL 负载门 驱动门 1 A R1 VCC=5V T RC 分立元件门电路存在的问题 iL ? 当门电路输出低电平时 在iT为固定值的情况下， iC越小， 允许 iL越大。要求R