电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)第3讲-图文ppt课件.ppt

《电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)第3讲-图文ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3逻辑门电路3.1MOS逻辑门电路3.2TTL逻辑门电路*3.3射极耦合逻辑门电路*3.4砷化镓逻辑门电路3.5逻辑描述中的几个问题3.6逻辑门电路使用中的几个实际问题3.7用VerilogHDL描述逻辑门电路1.掌握与、或、与非、或非、异或、同或门的逻辑功能；2.掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；3.掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入端高低电平判断。4.掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题；5.了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。教学要求3.1MOS逻辑门1、逻辑门：实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。2、逻辑门电路

2、的分类二极管门电路三极管门电路TTL门电路MOS门电路PMOS门CMOS门逻辑门电路分立门电路集成门电路NMOS门3.1.1数字集成电路简介3.1.1数字集成电路简介1.CMOS集成电路CMOS电路已经成为占据主导地位的逻辑器件，其工作速度已经赶上甚至超过TTL电路，功耗和抗干扰能力则远优于TTL电路，已经广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路。2.TTL集成电路：TTL是应用最早，技术比较成熟的集成电路，曾被广泛应用。由于TTL技术在整个数字集成电路设计领域中的历史地位和影响，很多数字系统设计仍采用TTL技术，但推出了新型的低功耗和高速TTL器件。3.1MOS逻辑门3.1.2逻辑

3、门电路的一般特性1.输入和输出的高、低电平输出高电平下限值VOH(min)输入低电平的上限值VIL(max)输入高电平下限值VIH(min)输出低电平上限值VOL(max)vO驱动门G111vI负载门G2输出高电平+VDDVOH(min)VOL(max)0输出低电平G1的vO范围输入高电平VIH(min)VIL(max)+VDD0输入低电平G2的vI范围以74HCCMOS电路为例电源：VDD=+5V参看附录A+5V0.1V0.1V4.9V4.9V1.5V1.5V3.5V3.5V3.1MOS逻辑门3.1.2逻辑门电路的一般特性2.噪声容限驱动门输出电平最不利时，负载门输入电平能够容

4、忍叠加的噪声幅度范围，表示门电路的抗干扰能力。负载门输入VIH时噪声容限VNH：驱动门输出高电平最小值时允许叠加的负向噪声电压最大值。VNH=VOH(min)－VIH(min)负载门输入VIL时噪声容限VNL：驱动门输出低电平的最大值时允许叠加的正向噪声电压最大值。VNL=VIL(max)－VOL(max)4.9V3.5V0.1V1.5V(=1.4V)(=1.4V)3.1MOS逻辑门3.1.2逻辑门电路的一般特性3.传输延迟时间传输延迟时间是表征门电路开关速度参数，它说明门电路在输入脉冲波形的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长的时间。如图是非门的输入、输出波形。传输延迟时

5、间通常用输出波形沿中点与输入波形沿对应中点的时间。tpHL：输出H→L的时间tpLH：输出L→H的时间平均传输延迟时间：3.1MOS逻辑门3.1.2逻辑门电路的一般特性4.功耗静态功耗：指的是当电路没有状态转换时的功耗。动态功耗：指的是电路在输出状态转换时的功耗。TTL门电路主要是静态功耗。CMOS电路主要是动态功耗，静态功耗非常低。5.延时—功耗积理想的数字电路和系统，要求它既速度高又功耗低，要实现这种理想状态是较难的。高速数字电路往往需要付出较大的功耗。延时—功耗积，是速度功耗综合性的指标，用符号DP表示。DP=tpd·PD3.1MOS逻辑门3.1.2逻辑门电路的一般特性6.

6、扇入与扇出数扇入数NI：取决于逻辑门的输入端的个数。扇出数NO：指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。(a).带拉电流负载——扇出数NOH当驱动门输出高电平，将有电流IOH从驱动门拉出而流入负载门，称拉电流IOH。当负载门增加，总拉电流IOH将增加，会引起输出高电压VOH的降低。但不得低于输出高电平的下限值，这就限制了负载门的个数。驱动门13.1MOS逻辑门3.1.2逻辑门电路的一般特性6.扇入与扇出数扇出数NO：指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。(b).带灌电流负载——扇出数NOL当驱动门输出低电平，负载电流IOL流入驱动门，称灌电流IOL。当负载门

7、增加，总灌电流IOL将增加，将引起输出低电压VOL的升高。但不得超过输出低电平上限值。这就限制了负载门个数。驱动门03.1MOS逻辑门MOS管静态特性⑴NMOS管(N沟道增强型)⑵PMOS管(P沟道增强型)CMOS门电路：NMOS管和PMOS管共同使用构成。开启电压VTN为正值，约为1~5V。当UGS>VTN，NMOS管导通；当UGSVTP，PMOS管截止。3.1.3MO