《数字电子技术基础》第五版：第三章 门电路.ppt

第三章 门电路 一、二极管开关特性 1. 三极管输入特性 例3.5.1：计算参数设计是否合理 例3.5.1：计算参数设计是否合理 将发射极外接电路化为等效的VB与RB电路 当 当 因此，参数设计合理 3.2.4 二极管与门 3.2.5 二极管或门 工作原理 3、扇出系数：带同类门的个数 4. 异或门 3、外接负载电阻RL的计算 三态门的用途 P沟道增强型场效应管(PMOS) 二、MOS特性 N沟道增强型 3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 一、电路结构 当串接电阻远大于 时，应视为输入高电平。 当串接电阻小于 时，能可靠实现输入低电平 六、输入端电阻特性： 输入低电平时，输入端串接电阻的影响 R 1 1 R G1 G2 为了保证G1输出的高、低电平能正确地传输到G2的输入端，门间限流电阻R不能太大，要求： 1、当VO1=VOH 时，应满足VI2≥VIH（min) VOH VIH IIH VOH - IIH ·R ≥VIH（min) （1） …… 2、当VO1=VOL 时，应满足VI2≤VIL（max) VOL + IIL ·R ≤VIL（max) （2） …… VOL VIL IIL 根据（1）、（2）式可确定门间连接电阻R的数值。 通常，R≤0.5KΩ。 1 G1 1 G2 门间限流电阻的确定 ３.５.４、TTL门的动态特性： 传输延迟时间：输出波形相对于输入波形滞后的时间：?50ns 通常把输出电压由高电平变为低电平的传输延迟时间记作tPHL，由低电平变为高电平的传输延迟时间记作tPLH。 在此TTL非门中，由于输出管T5工作在深度饱和状态，所以tPLHtPHL。 一般在器件手册上给出的是平均传输延迟时间tpd。 其定义为：tpd=(tPHL+tPLH)/2 输入 同相 输出 反相 输出 50% t PLH 50% 90 % 10 % t r t PLH 90 % 50% 10% t f 50% t PLH t PLH 90 % 50% 10 % t f 90 % 50% 10% t r V OL V O H V OL V OH 0V V CC §3.5.5 其他类型的TTL门电路 一 其他逻辑功能的TTL门电路： 输入特性： 低电平电流 与单端输入相同 高电平电流 与输入端数目有关 输出特性： 与反相器相同 1 与非门 多发射极三极管 2.或非门 3.与或非门 输入特性： 低电平电流 与输入端数目有关 高电平电流 与输入端数目有关 将输出端直接并联组合成各种逻辑电路 OC门电路在工作时需外接负载电阻和电源。 二 集电极开路门电路（OC） OC门的电路结构和逻辑符号： n个OC门的输出接在一起， 只要有一个是低电平，Vo是低电平； 每个输出都是高电平时，Vo是高电平。 输出端并联的连接方式称为“线与”。 ②OC门中只有一个导通时，以确保流入导通OC门的电流不超过最大允许的IOLM值。 负载电阻最小值计算公式： ①OC门同时截止时，输出的高电平不低于规定的VOHmin值。 负载电阻的最大值计算公式： 外接负载电阻的计算方法： P133 1 A Y 1、三态门的组成及工作原理 EN端为“使能端”。 当EN=1时： 二极管D 截止，对T2、T3没有影响， 原非门电路正常工作。 当EN=0时： 二极管D 导通，T3截止。 T3、T4均截止，非门电路输出为高阻状态。 VB1为低电平，T2、T4截止； EN EN 三态非门逻辑符号 T1 EN D 截止 截止 0 0 1 0 （以三态非门为例） 三、三态门（TS门） R1 T2 T3 T4 Y A +VCC T1 EN D 1 1 （以三态非门为例） 逻辑符号 名 称 输出表达式 2、常用三态门的图形符号和输出逻辑表达式 Y = 高阻 （EN=0 时） A （EN=1 时） Y = A （EN= 0 时） 高阻 （EN= 1 时） Y = 高阻 （EN= 0 时） AB （EN=1 时） Y = 高阻 （EN= 1 时） AB （EN=0 时） 三态非门 （1 控制有效） 1 EN EN A Y 1 EN EN A Y EN EN A Y B EN EN A Y B 三态非门 （0 控制有效） 三态与非门 （1 控制有效） 三态与非门