第3章逻辑门电路z.ppt

数字电子技术 第 3 章　逻辑门电路 3.1 概 述 一、门电路的作用和常用类型 二、高电平和低电平的含义 3.2　三极管的开关特性 ⒉ 二极管或门 （四）、三极管非门（反相器） 组合逻辑门电路 1、与非门电路 2、或非门电路 三、　TTL 集成逻辑门 （一） TTL门电路 四、CMOS 集成逻辑门电路 一、CMOS 反相器 例6 例6的电路图 五、 集成逻辑门电路的应用 （一）、 TTL电路驱动CMOS电路 （二）、 CMOS 电路驱动 TTL 电路 （三）、集成逻辑门电路的选用 （四）、集成逻辑门电路应用举例 本章小结 （四）CMOS 数字集成电路应用要点 a. CMOS4000 系列 功耗极低、抗干扰能力强； 电源电压范围宽 VDD = 3 ~ 15 V； 工作频率低，fmax = 5 MHz； 驱动能力差 CMOS电路 抗干扰能力很强。电源电压越高，抗干扰能力越强。 b .高速CMOS 系列(又称 HCMOS 系列) 功耗极低、抗干扰能力强；电源电压范围 VDD = 2 ~ 6 V； 工作频率高，fmax = 50 MHz； 驱动能力强。 1. 型号 c. 高速 CMOS 系列 按工作温度不同分为 民品 军品 CC74 系列 CC54 系列 按电源电压不同分为 CC54HC / 74HC 系列 VDD = 2 ~ 6 V CC54HCT / 74HCT 系列 T 表示与 TTL 兼容 VDD = 4.5 ~ 5.5 V 1. 注意不同系列 CMOS 电路允许的电源电压范围不同， 一般多用 + 5 V。电源电压越高，抗干扰能力也越强。 2.CMOS 集成逻辑门使用要点 2. 闲置输入端的处理 a. 不允许悬空。 b. 可与使用输入端并联使用。但这样会增大输入电容， 使速度下降，因此工作频率高时不宜这样用。 c. 与门和与非门的闲置输入端可接正电源或高电平；或门和或非门的闲置输入端可接地或低电平。 例：判断如图CMOS电路输出为何状态？ Y0=1 Y1=1 Y2=0 10KΩ Y1 VCC Y2 ≥1 VCC 10KΩ Y0 10 KΩ 例：试问下列电路中各输出端的电平值(是低电平还是高电平)，已知各门为TTL系列门电路。 返回 返回 例：若要实现逻辑表达式所示功能，改正下图所示TTL电路中在接法上的错误。 返回 例：已知T1000为四二输入与非门，IOH= -400μA，IOL=16mA，UOH=2.4V,UOL=0.4V,输入信号A和B均为高电平时欲推动发光二极管发光,现有发光二极管工作电流为10mA,导通时管压降为1.5V,试求逻辑电路图.若要求A、B有一个或一个以上为低电平时，二极管发光，逻辑图又如何？ 输入全高时的驱动电路 输入有低时的驱动电路 返回 主要要求： 了解 TTL 电路和 CMOS 电路的接口。 了解集成逻辑门电路的选用和应用。 了解 TTL 和 CMOS 电路的主要差异。 TTL电路输出低电平电流较大,满足驱动CMOS 电路的要求，而输出高电平的下限值小于CMOS电路输入高电平的下限值，它们之间不能直接驱动。因此，应设法提高TTL电路输出高电平的下限值，使其大于CMOS电路输入高电平的下限值。 在TTL电路输出接一个上拉电阻RU。 1、TTL电路驱动CMOS4000系列电路 TTL电路输出和CMOS 电路输入端之间接入一个CMOS电平转换器。 2、TTL电路驱动74HCT高速CMOS电路 高速 CMOS 电路 CC74HCT 系列在制造时已考虑到和TTL电路的兼容问题，它的输入高电平UIH（min) = 2 V，而TTL电路输出的高电平 UOH（min) = 2.7 V，因此，TTL电路的输出端可直接与高速 CMOS 电路 CC74HCT 系列的输入端相连，不需要另外再加其它器件。 将同一芯片上的多个CMOS电路并联作驱动门。 在CMOS 电路输出端和TTL电路输入端之间接入CMOS驱动器。 1、 CMOS4000 系列驱动 TTL 电路 2、高速CMOS电路驱动TTL电路 高速 CMOS 电路 的电源电压VDD = VCC = 5 V时，CC74HC 和 CC74HCT 系列电路的输出端和 TTL 电路的输入端可直接相连。 CMOS4000 系列电路输出的高、低电平都满足要求，但由于TTL 电路输入低电平电流较大，而 CMOS4000系列电路输出低电平电流却很小，灌电流负载能力很差，不能向TTL提供叫大的低电平电流。因此，应设法提高CMOS4000系列