第3章 集成逻辑门

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1、第3章集成逻辑门第3章集成逻辑门3.1数字集成电路的分类　3.2TTL集成逻辑门3.3MOS集成逻辑门3.4集成门电路使用中的实际问题第3章集成逻辑门第3章集成逻辑门集成逻辑门电路，是把门电路的所有元器件及连接导线制作在同一块半导体基片上构成的。它属于小规模集成电路(SSI)，它是组成一个较大数字系统的基本单元。第3章集成逻辑门3.1数字集成电路的分类数字集成电路按其内部有源器件的不同可以分为两大类。一类为双极型晶体管集成电路，它主要有晶体管—晶体管逻辑(TTL-TransistorTransistorLogic)、射极耦合逻辑(ECL-Emi

2、tterCoupledLogic)和集成注入逻辑(I2L-IntegratedInjectionLogic)等几种类型。　另一类为MOS(MetalOxideSemiconductor)集成电路，其有源器件采用金属—氧化物—半导体场效应管，它又可分为NMOS、PMOS和CMOS等几种类型。第3章集成逻辑门目前数字系统中普遍使用TTL和CMOS集成电路。TTL集成电路工作速度高、驱动能力强，但功耗大、集成度低；MOS集成电路集成度高、功耗低。超大规模集成电路基本上都是MOS集成电路，其缺点是工作速度略低。目前已生产了BiCMOS器件，它由双极型晶体管

3、电路和MOS型集成电路构成，能够充分发挥两种电路的优势，缺点是制造工艺复杂。　　第3章集成逻辑门数字集成电路集成度小规模集成电路(SSI-SmallScaleIntegration)：由十几个门电路构成的。　中规模集成电路(MSI-MediumScaleIntegration)：由上百个门电路构成的。　大规模集成电路(LSI-LargeScaleIntegration)：由几百个至几千个门电路构成的。超大规模集成电路(VLSI-VeryLargeScaleIntegration)：由一万个以上门电路构成的。第3章集成逻辑门目前常用的逻辑门和

4、触发器属于SSI，常用的译码器、数据选择器、加法器、计数器、移位寄存器等组件属于MSI。常见的LSI、VLSI有只读存储器、随机存取存储器、微处理器、单片微处理机、位片式微处理器、高速乘法累加器、通用和专用数字信号处理器等。此外还有专用集成电路ASIC，它分标准单元、门阵列和可编程逻辑器件PLD（ProgrammableLogicDevice）。PLD是近十几年来迅速发展的新型数字器件，目前应用十分广泛。第3章集成逻辑门3.2TTL集成逻辑门3.2.0（回顾）基本逻辑门电路一、二极管与门和或门电路1．与门电路+VCC(+5V)R3kΩD1ALD2B

5、A&L=ABB第3章集成逻辑门2．或门电路D1ALD2BR3kΩA≥1L=A+BB第3章集成逻辑门二、三极管非门电路+V(+5V)CCRCAL1=AA1L=A3LRbA1T第3章集成逻辑门二极管与门和或门电路的缺点：（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值的情况。（2）负载能力差+VCC（+5V）+VCC（+5V）RR3kΩ3kΩD110.7VD1.4V0VLD2D25V5V第3章集成逻辑门解决办法：将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组合起来。+VCC（+5V）+V（+5V）CCRCR3kΩD13LRbALA1T2D2B早期的双极型

6、集成逻辑门采用的是二极管──三极管的电路(DTL)形式。由于其速度较低，以后发展成晶体管晶体管电路(TTL)形式。第3章集成逻辑门DTL与非门电路工作原理：+VCC（+5V）RRc3kΩ1kΩD1D45D3LAP12TD2BR1D4.7kΩ3C（1）当A、B、C全接为高电平5V时，二极管D～D都截止，而D、D1345和T导通，且T为饱和导通，V=0.3V，即输出低电平。L（2）A、B、C中只要有一个为低电平0.3V时，则V≈1V，从而使D、DP45和T都截止，V=V=5V，即输出高电平。LCC所以该电路满足与非逻辑关系，即：LABC第3章集成

7、逻辑门3.2.1TTL与非门的工作原理一．TTL与非门的基本结构+VCC（+5V）+VCC（+5V）RRb11NPPNA3NPABT1BNPCC3.2.1TTL与非门的工作原理U“与”运算CCR1输入级中间级输出级VbV41Ae1cV2Be2P1V3典型TTL与非门电路Ce3第3章集成逻辑门3.2.1TTL与非门的工作原理输入级•由多发射极晶体管V和电阻1R组成，通过V的各个发射11极实现与逻辑功能。UCCR1VVb41Aec1V2BeP21V3Ce3第3章集成逻辑门3.2.1TTL与非门的工作原理中间级•由V、R、R组成，223•其主要作用是

8、从V管的集电极c22和发射极e同时输出两个相位相2反的信号，分别驱动V和V管，35来保证V和V管有一个导通时，45另一个就