《数电逻辑门电路》PPT课件

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1、3.1MOS逻辑门电路3.2TTL逻辑门电路3.3逻辑描述中的几个问题3.4逻辑门电路使用中的几个实际问题3逻辑门电路主要内容：13逻辑门电路了解逻辑门电路的分类和特点掌握典型逻辑门的功能、外特性和实际使用中的一些问题*基本要求：2*1、逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。门电路中以高/低电平表示逻辑状态的1/0获得高、低电平的基本原理：开关元件S由半导体二极管、半导体三极管、场效应管构成。3.1MOS逻辑门电路3.1.1概述32、门电路的分类：*按逻辑功能分与门或门非门与非门或非门与或非门异或门同或门4按输出结构分(1)互补输出/推拉式输出性能特点：

2、静态特性好，工作速度较快，带负载能力强。但不能线与！(2)OC输出/OD输出：集电极开路/漏极开路(3)三态输出：输出有三种状态：高电平、低电平、高阻态性能特点：能线与！但工作速度、带负载能力受影响。性能特点：能线与！且工作速度、带负载能力不受影响。5*按开关管的类型分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TTL逻辑门：由若干半导体三极管和电阻组成CMOS逻辑门：由若干场效应管和电阻组成性能特点：工作速度较快，但功耗较大。性能特点：功耗和抗干扰能力强，目前工作速度已经可以与TTL比拟，在超大规模和

3、可编程集成器件中有越来越广泛的应用。6(2)CMOS集成电路:广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路4000系列74HC74HCT74VHC74VHCT速度慢与TTL不兼容抗干扰功耗低74LVC74VAUC速度加快与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低速度两倍于74HC与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低低(超低)电压速度更加快与TTL兼容负载能力强抗干扰功耗低74系列74LS系列74AS系列74ALS系列(1)TTL集成电路:广泛应用于中大规模集成电路73、门电路的符号&与门1非门或反相器&与非门≥1或非门=1异或门=同或门*&CS三态与非门(TSL门)L1或门&(OC

4、/OD门)集电极/漏极开路与非门&≥1与或非门83.1.2MOS管的开关特性：MOS管工作在可变电阻区，输出低电平:MOS管截止，输出高电平当υIVT*9MOS管相当于一个由vGS控制的无触点开关。MOS管工作在可变电阻区，相当于开关“闭合”，输出为低电平。MOS管截止，相当于开关“断开”输出为高电平。当输入为低电平时：当输入为高电平时：MOS管的开关等效电路*半导体二极管、三极管也具有这种开关特性！10VDDCDAB1/2VDD1/2VDDVDDOvOvIVGS(th)PVGS(th)P3.1.3CMOS反相器和传输门CMOS反相器的电压传输特性接近

5、于理想的反相器：ⅰ.静态电流→0，功耗小;ⅱ.推拉式输出级：带负载能力强，转换速度快。一、CMOS反相器的电压传输特性*11二、CMOS传输门(TG)*C和C是互补控制端当C=1、C=0时，TG导通，→vO=vI当C=0、C=1时，TG禁止，→vO=0——相当于受控模拟开关TGCvIvO1逻辑符号123.1.4CMOS与非门、或非门和异或门内部结构不要求，只要求掌握逻辑功能。3.1.5CMOS漏极开路门电路和三态输出门电路一、COMS漏极开路门电路—OD门1.逻辑符号*131）实现“线与”逻辑2.OD门的典型应用何谓“线与”？——靠线连接实现与逻辑的功能将两个门的输

6、出端并联以实现与逻辑的功能，称为线与。使用时输出端要加上拉电阻！142)实现总线传输当B1、B2和B3当中只有一个为1，就可以在同一条总线上分时传送信号、和3)实现逻辑电平的转换4)驱动发光二极管15二、CMOS三态（TSL）门控制端或使能端当EN端为有效电平时，输出端L有三种状态：高电平、低电平、高阻态否则输出为高阻态高电平使能*A=0,L=0A=1,L=1163.1.6门电路的电气特性和参数1.输入和输出的高、低电平vOvI驱动门G1负载门G211输出高电平的下限值VOH(min)输入低电平的上限值VIL(max)输入高电平的下限值VIH(min)输出低电平的上

7、限值VOL(max)输出高电平+VDDVOH(min)VOL(max)0G1门vO范围vO输出低电平输入高电平VIH(min)VIL(max)+VDD0G2门vI范围输入低电平vI*172.噪声容限：VIH（min）VOH（min）VIL（max）VOL（max）1输出0输出1输入1输出0输入vo1vI2○○11vO1vI2输入高电平噪声容限VNH=VOH（min）－VIH（min）输入低电平噪声容限VNL=VIL（max）－VOL（max）VNHVNL*在保证输出电平不变的条件下，输入电平允许波动的范围。只要输入电平在此范围内波动，输出就不受影响。它表示门电路