课件数电第3章门电路.pptx

第3章 门电路;目录：;3.1 概述;获得高、低电平的基本原理;正逻辑：高电平表示1，低电平表示0负逻辑：高电平表示0，低电平表示1;数字电路的分类;集成电路;3.2 半导体二极管门电路;2. 二极管的开关等效电路：;3.二极管的动态电流波形：;3.2.2 二极管与门;3.2.3 二极管或门;二极管构成的门电路的缺点：;3.3 CMOS门电路3.3.1 MOS管的开关特性;以N沟道增强型为例：;二、输入特性和输出特性;截止区（断开状态的开关） VGSVGS(th)， iD = 0, ROFF 109Ω;N 沟道 ;　　P 沟道增强型 MOS 管 与 N 沟道有对偶关系。 ;三、NMOS管的基本开关电路; D-S间相当于是一个受VI控制的开关;四、 MOS管的开关等效电路;五、MOS管的四种类型;3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理;3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理;二、电压、电流传输特性;二、电压、电流传输特性;三、输入端噪声容限;结论：可以通过提高VDD来提高噪声容限;3.3.3 CMOS 反相器的静态输入和输出特性;一、输入特性;;二、输出特性;二、输出特性;3.3.4 CMOS反相器的动态特性;二、交流噪声容限;三、动态功耗;三、动态功耗;三、动态功耗;总结：VDD对性能的影响;3.3.5 其他类型的CMOS门电路;与非门的特点：;3.带缓冲极的CMOS门;3.带缓冲极的CMOS门;二、漏极开路的门电路（OD-OpenDrain门）;2.OD门的应用;为什么普通与非门输出不能 直接连在一起实现“线与”！; 线与;3.OD门外接电阻RL的计算方法;3.OD门外接电阻RL的计算方法;3.OD门外接电阻RL的计算方法;三、 CMOS传输门（TG门）;三、 CMOS传输门（TG门）;三、 CMOS传输门（TG门）;四、三态输出门（TS门）;;三态门的用途——总线结构;3.3.6 CMOS电路的正确使用;二、输入电路的过流保护;三、CMOS电路锁定效应的防护;为防止发生锁定效应，在CMOS电路工作时应保证VI、VO、VDD的数值符合如下规定：;3.3.7 CMOS数字集成电路的各种系列; 系列;3.5.1 双极型三极管的开关特性 3.5.2 TTL反相器的电路结构和工作特点 3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性 3.5.4 TTL反相器的动态特性 3.5.5 其它类型的TTL门电路 3.5.6 TTL数字集成电路的各种系列 ;一、双极型三极管的结构;二、三极管的输入特性和输出特性;2、输出特性;三、双极型??极管的基本开关电路;工作状态分析：;图解分析法：;四、三极管的开关等效电路;五、动态开关特性;BJT的开关时间：是指BJT管由截止到饱和导通 或者由饱和导通到截止所需要的时间。;存储时间ts—从输入信号降到-VB1到ic降到0.9ICS 所需要的时间； ;六 、三极管反相器;例3.5.1：计算参数设计是否合理;戴维宁等效;当 当 又 因此，参数设计合理;3.5.2 TTL反相器的电路结构和工作原理;工作原理： 1.输入为低电平（0.2V）时;1.输入为低电平（0.2V）时;2.输入为高电平（3.4V）时;2.输入为高电平（3.4V）时; 可见，无论输入如何，T4和T5总是一管导通而另一管截止。 这种推拉式工作方式，带负载能力很强。;TTL反相器的工作原理;二、电压传输特性;;;;; 输出高电平VOH、输出低电平VOL;三、输入端噪声容限;3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性;二、输出特性;二、输出特性;前后级之间电流的联系;前级输出为 高电平时;前级输出为 低电平时;扇出系数－－驱动同类门的个数。;例：求扇出系数（Fan-out）;三、输入端负载特性VI＝f（RP）;[练习] 写出图中所示各个门电路输出端的逻辑表达式。;例3.5.3 门电路间的电阻计算;例3.5.3 门电路间的电阻计算;3.5.4 TTL反相器的动态特性;三、电源的动态尖峰电流;2.动态尖峰电流;;2. 或非门;4. 异或门;二、集电极开路的门电路(OC门);1. OC门的结构与逻辑符号;2.OC门实现的线与;3. RL的计算;3. RL的计算;三、三态输出门（Three State Output Gate ,TS）;3.5.6 TTL集成电路的各种系列;肖特基系列(74S);抗饱和三极管;3.6 其他类型的双极型数字集成电路*;作业：P150－159