《逻辑门符号及电路》.ppt

逻辑门符号及电路 仪表自动化应用常识 马德红 2012.12.12 任务目标与要求 任务基础知识 任务基础知识一——分立元件门电路 任务基础知识二——TTL集成门电路 同或门 同或门符号,同或门逻辑符号 异或与同或是一对互补的逻辑运算，因为它有直观的逻辑意义，具有某些特殊功能，所以用专门的逻辑符号表示这种逻辑关系，称作特殊门，在数字系统中得到了广泛的应用。　　⑴　2输入（偶数输入）变量异或与同或之间具有互补关系　　逻辑表达式如下:　　　　　　　　  1 　　　　　　 　　　　　　  2 由动态模拟可以看出，2输入（也适用于偶数输入）变量异或与同或之间互为反码，称为具有互补关系。但是，3输入（或奇数输入）变量异或与同或之间具有什么关系呢？ 　　⑵　3 输入（奇数输入）变量异或与同或之间具有相等关系 　　由动态模拟可以看出，3 输入（奇数输入）变量异或与同或之间具有相等关系。　　逻辑表达式：　　　　　　 　　 　　真值表： 　　　 5.逻辑门传输延迟时间的测量 (1) 怎样判断一个门电路的逻辑功能是否正常? (2) 与非门的一个输入接连续脉冲，其余端是什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？ (3) 异或门又称可控反相门，为什么？ 三、实验问题与讨论 （7）输入开门电平UON：是在额定负载下使与非门的输出电平达到标准低电平USL的输入电平。它表示使与非门开通的最小输入电平。一般TTL门电路的UON≈1.8V。 （8）输入关门电平UOFF：使与非门的输出电平达到标准高电平USH的输入电平。它表示使与非门关断所需的最大输入电平。一般TTL门电路的UOFF≈0.8V。 （9）高电平输入电流IIH：输入为高电平时的输入电流，也即当前级输出为高电平时，本级输入电路造成的前级拉电流。 （10）低电平输入电流IIL：输入为低电平时的输出电流，也即当前级输出为低电平时，本级输入电路造成的前级灌电流。 （11）平均传输时间tpd：信号通过与非门时所需的平均延迟时间。在工作频率较高的数字电路中，信号经过多级传输后造成的时间延迟，会影响电路的逻辑功能。 （12）空载功耗：与非门空载时电源总电流ICC与电源电压VCC的乘积。 1.CMO反相器 （1）uA＝0V时，TN截止，TP导通。输出电压uY＝VDD＝10V。 （2）uA＝10V时，TN导通，TP截止。输出电压uY＝0V。 任务基础知识三——CMOS集成门电路 2.CMOS与非门、或非门、与门、或门、与或非门和异或门 CMOS与非门 ①A、B当中有一个或全为低电平时，TN1、TN2中有一个或全部截止，TP1、TP2中有一个或全部导通，输出Y为高电平。 ②只有当输入A、B全为高电平时，TN1和TN2才会都导通，TP1和TP2才会都截止，输出Y才会为低电平。 CMOS或非门 ①只要输入A、B当中有一个或全为高电平，TP1、TP2中有一个或全部截止，TN1、TN2中有一个或全部导通，输出Y为低电平。 ②只有当A、B全为低电平时，TP1和TP2才会都导通，TN1和TN2才会都截止，输出Y才会为高电平。 与门 Y=AB=AB 或门 Y=A+B=A+B CMOS与或非门 CMOS异或门 3.CMOS OD门、TSL门及传输门 CMOS OD门 CMOS TSL门 ①E=1时，TP2、TN2均截止，Y与地和电源都断开了，输出端呈现为高阻态。 ②E=0时，TP2、TN2均导通，TP1、TN1构成反相器。 可见电路的输出有高阻态、高电平和低电平3种状态，是一种三态门。 CMOS 传输门 ①C＝0、 ，即C端为低电平（0V）、 端为高电平（＋VDD）时， TN和TP都不具备开启条件而截止，输入和输出之间相当于开关断开一样。 ②C＝1、 ，即C端为高电平（＋VDD）、 端为低电平（0V）时，TN和TP都具备了导通条件，输入和输出之间相当于开关接通一样，uo＝ui。 4.CMOS数字电路的特点及使用时的注意事项 （1）CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。 （2）CMOS带负载的能力比TTL电路强。 （3）CMOS电路的电源电压允许范围较大，约在3～18V，抗干扰能力比TTL电路强。 （4）CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个μW，中规模集成电路的功耗也不会超过100μW。 （5）CMOS集成电路的集成度比TTL电路高。 （6）CMOS电路适合于特殊环境下工作。 （7）CMOS电路容易受静电感应而击穿，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，尤其是CMOS电路多余不用的输入端不能悬空，