第3章 集成逻辑门电路ppt课件.ppt

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1、3.地位第3章集成逻辑门电路一、逻辑门电路1.概念2.发展&ICO数据信号控制信号1二、数字集成电路的分类1.按集成度SSIMSILSIVLSI274/54AC/ACT2.按制造工艺双极型TTLECLI2LMOS型PMOSNMOSCMOS400054/74AS54/7454/74H54/74S54/74LS54/74ALS54/74HC/HCT54/74FASTBi-CMOS型3TTL、CMOS集成逻辑门的基本结构、工作原理和外部特性（包括逻辑功能和外部电气特性）。3.本章内容4第一节分立元件门电路结论：F=AB一、二极管“与门”电路二极管为理想的0

2、V逻辑03V逻辑13V0ABF12V二极管“与门”电路5结论：F=A+B二、二极管“或门”电路二极管“或门”电路3V0ABF二极管为理想的0V逻辑03V逻辑16三、“非”门电路（反相器）1.三极管开关特性(1)截止条件：e结反偏，c结反偏(2)饱和条件：e结正偏，c结正偏；在数字电路中，只利用截止区（关态）和饱和区（开态）7图3.1.1三极管开关电路8图3.1.2三极管截止和饱和时的等效电路9ton、toff限制了电路的最高工作速度。(3)三极管瞬时开关特性ton（开启时间）、toff（关闭时间）10图3.1.3三极管瞬时开关特性11tontoffu

3、IuO122.三极管反相器(1)工作原理结论：P=A1AF（b）逻辑符号R1VccF(uO)(+12V)VD(+3V)-VBB(-12V)A(u1)iBiCRCDR23.4V0.2V（a）电路图3.1.4三极管反相器电路13(2)负载能力负载灌电流负载(三极管处于临界饱和且满足ICM要求）拉电流负载若ICS>ICM则若ICS

4、图3.2.1典型TTL与非门19图3.2.2T1结构及输入级逻辑等效电路202.工作原理：设UIH=3.4VUIL=0.2VUon=0.7VVCC=5V结论：Y=AB(1)A=B=1,(2)A=0,B=1,Y=0开态Y=1关态(3)A=1,B=0,Y=1关态(4)A=0,B=0,Y=1关态213.TTL与非门的主要外部特性(1)电压传输特性00.51.01.5uI/Vabcde3.02.01.0uO/VUT（a）电压传输特性uIVccuO&VV+_（b）测试电路图3.2.3TTL与非门电压传输特性22①ab段（截止区）：uI<0.6V,T1深饱和uB

5、2<0.7V,uO=3.4V③cd段（转折区）：1.3V

6、/VuI/V3.02.02.52.01.51.00.5≥0.8V≤2.0V26UNHUNL10100.4V0.8VuIuO2.0V2.4V11uOuIG1G2图3.2.4输入端噪声容限示意图27(2)输入特性iI/mAO-0.5-1.0-1.5-2.0-1.0-0.50.51.01.52.0uI/V1.4(a)输入特性28uIVccuO&V+_mAiI(b)测试电路①输入短路电流：IIS=-1.07mA图3.2.5输入特性曲线②输入漏电流：IIH=IB1(<0.01)约为40A29定义时，只用一个输入端，当有2个或2个以上输入端并联时，输入电流如何？

7、IIH2IIH&UIH&IIS1IIS230(a)电路AF&B（b）逻辑符号图3.2.1典型TTL与非门31(3)输入负载特性①当uI<1.3V时，T5截止T2截止或T2导通，但忽略其分流作用，因其处于放大状态。②当uI=1.4V时，T5导通，箝位于1.4V③稳定输出高电平，则RI0.91①④稳定输出低电平，则RI2.5（此时uI=1.4V）32⑤&“1”直流5V档内阻20K5⑥多余输入端的处理与信号端并接；经一个电阻（大于1）接电源正极；接地。悬空引脚为1.4V左右3334图3.2.6输入负载特性uIRI(c)等效电路3536(4)输出特性①拉电流

8、负载②灌电流负载驱动门负载门&UOHiL&G1G2&UOL&IG驱动门负载门37③扇入系数：NI④扇出系数：