逻辑门电路--详细课件.ppt

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2.或门电路 二、三极管非门电路 三、DTL与非门电路 2.2 TTL逻辑门电路 二、TTL与非门的开关速度 (2)采用了推拉式输出级,输出阻抗比较小,可迅速给负载电容充放电。 2.几个重要参数 (1)输出高电平电压VOH——在正逻辑体制中代表逻辑“1”的输出电压。VOH的理论值为3.6V,产品规定输出高电压的最小值VOH(min)=2.4V。 (2)输出低电平电压VOL——在正逻辑体制中代表逻辑“0”的输出电压。VOL的理论值为0.3V,产品规定输出低电压的最大值VOL(max)=0.4V。 (3)关门电平电压VOFF——是指输出电压下降到VOH(min)时对应的输入电压。即输入低电压的最大值。在产品手册中常称为输入低电平电压,用VIL(max)表示。产品规定VIL(max)=0.8V。 (4)开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL(max)时对应的输入电压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压,用VIH(min)表示。产品规定VIH(min)=2V。 (5)阈值电压Vth——电压传输特性的过渡区所对应的输入电压,即决定电路截止和导通的分界线,也是决定输出高、低电压的分界线。 近似地:Vth≈VOFF≈VON 即Vi<Vth,与非门关门,输出高电平; Vi>Vth,与非门开门,输出低电平。 Vth又常被形象化地称为门槛电压。Vth的值为1.3V~1.4V。 3.抗干扰能力 低电平噪声容限 VNL=VOFF-VOL(max)=0.8V-0.4V=0.4V 高电平噪声容限 VNH=VOH(min)-VON=2.4V-2.0V=0.4V 1.输入低电平电流IIL与输入高电平电流IIH (1)输入低电平电流IIL——是指当门电路的输入端接低电平时,从门电路输入端流出的电流。 可以算出: (2)输入高电平电流IIH——是指当门电路的输入端接高电平时,流入输入端的电流。有两种情况。 ①寄生三极管效应:如图(a)所示。这时IIH=βPIB1,βP为寄生三极管的电流放大系数。 由于βp和βi的值都远小于1, 所以IIH的数值比较小,产品规定:IIH<40uA。 (1)灌电流负载 NOL称为输出低电平时的扇出系数。 (2)拉电流负载。 一般NOL≠NOH,常取两者中的较小值作为门电路的扇出系数,用NO表示。 2.或非门 3.与或非门 在工程实践中,有时需要将几个门的输出端并联使用,以实现与逻辑,称为线与。普通的TTL门电路不能进行线与。 为此,专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。 (1)当输出高电平时, RP不能太大。RP为最大值时要保证输出电压为VOH(min),由 得: (1)三态输出门的结构及工作原理。 当EN=0时,G输出为1,D1截止,相当于一个正常的二输入端与非门,称为正常工作状态。 当EN=1时,G输出为0,T4、T3都截止。这时从输出端L看进去,呈现高阻,称为高阻态,或禁止态。 三态门在计算机总线结构中有着广泛的应用。 (a)组成单向总线, 实现信号的分时单向传送. 5.74LS系列——为低功耗肖特基系列。 6.74AS系列——为先进肖特基系列, 它是74S系列的后继产品。 7.74ALS系列——为先进低 功耗肖特基系列, 是74LS系列的后继产品。 逻辑关系:(设两管的开启电压为VT1=VT2=4V,且gm1>>gm2 ) (1)当输入Vi为高电平8V时,T1导通,T2也导通。因为gm1>>gm2,所以两管的导通电阻RDS1<<RDS2,输出电压为: 1.逻辑关系: (设VDD>(VTN+|VTP|),且VTN=|VTP|) (1)当Vi=0V时,TN截止,TP导通。输出VO≈VDD。 (2)当Vi=VDD时,TN导通,TP截止,输出VO≈0V。 (1)当Vi<2V,TN截止,TP导通,输出Vo≈VDD=10V。 (2)当2V<Vi<5V,TN工作在饱和区,TP工作在可 变电阻区。 (3)当Vi=5V,两管都工作在饱和区, Vo=(VDD/2)=5V。 (4)当5V<Vi<8V, TP工作在饱和区, TN工作在可变电阻区。 (5)当Vi>8V,TP截止, TN导通,输出Vo=0V。 可见: CMOS门电路的阈值电压 Vth=VDD/2 (2)或非门 (3)带缓冲级的门电路

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