数字电路基础-门电路ppt课件.ppt

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1、第二章门电路2-1导论2-2分立元件门电路2-3TTL门电路2-4其它类型TTL门电路2-5CMOS逻辑门门电路的分类两大类工艺技术的特点：速度功耗集成度TTL快大低MOS慢小高目前最常用的工艺:CMOS按封装（外形）分：双列直插、扁平封装、表面封装、针式2.1导论复习二极管开关特性复习三极管开关特性一、PN（二极管）的开关特性PNPN结外电场外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场。于是，内电场对多数载流子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低

2、阻性。内电场PN内电场IF正向导通内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN结呈现高阻性。PNPN结内电场IS外电场在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流IS。PN内电场反向截至二、NPN三极管开关特性饱和截止2.2分立元件门电路+12VABDADBRFuAuBuF0V0V0V0V3V0V3V0V0V3V3V3VABF000010100111F=A

3、B–12VABDADBRFF=A+B晶体管非门电路(反相器)F=A+12VRcTRAAF+5VT1R1R2T2T3T4R3R4YWk4W.6k1W130Wk1AD2.3TTL门电路一、结构与原理TTL非门TTL与非门电路二、特性ui/Vii/mA012–1IISIIHIILIIH—输入高电平电流(输入漏电流40A)IIS—输入短路电流(–1.6mA)IIL—输入低电平电流1、输入伏安特性F+5Vuiii12、输入端负载特性1F+5VRiuiuiRb1T1+5VRiRi较小时，uiUT，ui=“1”

4、临界时ui=Ri+Rb1Ri(5–Ube)=1.4Ron—开门电阻，Ri>Ron(2.5K)，ui为高电平。Roff—关门电阻，Ri

5、的最大值≤0.8V)U0LmaxUonUff—关门电平(输出高电平的最小值≥2.4V)uiuoUOHUOL理想化UTUT—阈值电压(门槛电平)UT=1.4V三、门电路级联：前一个器件的输出就是后一个器件的输入，后一个是前一个的负载，两者要相互影响。“0”“1”“0”IILIOLT4T5+5VT1+5VRb1IILIOLT4T5+5V“1”T1+5VRb1IOHIIH11“1”“0”IOHIIH11负载能力的计算“1”IOHIIHIIHIIHIIHIOH=NIIHN=IOH/IIH=400/40=10“0”IOLIILIILIILIIL

6、IOL=NIILN=IOL/IIL=16/1.6=10N—扇出系数1&&&&&1&&&直流参数低电平输入电流IIL≤1.6mA高电平输入电流IIH≤40A低电平输出电流IOL≤16mA高电平输出电流IOH≤0.4mA低电平输出电压VOL≤0.4V(10个负载)高电平输出电压VOH≥2.4V(10个负载)传输延迟时间AFAF理想波形实际波形tPd150%50%tPd2tpd1—前沿传输延迟时间tpd2—后沿传输延迟时间平均传输延迟时间tpd=tpd1+tpd22FA1一、集电极开路（OC）与非门为什么需要OC门？普通与非门输出不能直接

7、连在一起实现“线与”！F=F1•F2T4T5+5VF1T4T5+5VF2F?FF“1”“0”IT5饱和程度降低，输出低电平抬高,输出“不高不低”。T5电流过大被烧毁。F11F21OC门电路+5VABCT1R1R2T2R3T5F+VCCRCOC门必须外接电阻RC和电源VCC才能正常工作。逻辑符号：&ABFABFOC门可以实现“线与”F=F1•F2VCCRCF&ABF1&CDF2RC的计算方法OC门输出全为“1”时：UOHIOHIOH—T5集电极漏电流IIHIRCUOH=VCC–IRCRC=VCC–(nIOH+mIIH)RCRCUOH当

8、UOH=UOHmin时：RCmax=VCC–UOHminnIOH+mIIHVCCRCn个m个&&&&&&RC的计算方法OC门输出中有一个为“0”时：UOL“0”“1”“1”IOLIILIRCUOL=VCC-