数字电子技术基础课件 第3章-2.ppt

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1、二极管、双极型三极管、MOS管都具有良好的动态开关特性，能稳定地工作在两种状态，因此，数字电路的逻辑门电路是由以上三种元件组成的。分立元件门电路：用分立的元件和导线连接起来构成的门电路。简单、经济、功耗低，负载差。集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门电路。CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得到了十分迅速的发展。回顾与复习：第三章门电路(第2讲CMOS反相器）一、CMOS反相器的电路结构和工作原理(重点）二、电压

2、传输特性和电流传输特性（重点）三、输入端噪声容限（重点）四、静态输入特性五、静态输出特性六、传输延迟时间（重点）七、CMOS功耗（定性简述）八、CMOS与非门九、CMOS传输门（重点）十、三态输出门（重点）一、CMOS反相器的电路结构和工作原理（重点）PMOSNMOS1.2.当时，有理解与记忆！T1和T2总有一个是截止的，静态电流小，静态功耗极小。PMOSNMOS二、电压传输特性和电流传输特性（重点）1、电压传输特性PMOSNMOS理解与记忆！时，两管的导通内阻相等，此时的输入电压称阈值电压：GSNSPPMOSNMOS0栅极电平变化图示2、电流传输特性

3、PMOSNMOS理解与记忆！在时，由于两管都导通，总电阻最小，故电流最大。三、输入端噪声容限（重点）在保证输出高低电平变化不超过规定的允许限度的条件下，允许输入信号的高、低电平有一个波动范围，这个范围称为输入端的噪声容限。四、静态输入特性从反相器输入端看进去的输入电压与输入电流的关系，（即伏安特性）。下图是带有输入保护电路的反相器。思考与讨论：为什么要加保护电路？五、静态输出特性从反相器输出端看进去的输出电压与输出电流的关系（输出端伏安特性）。1、低电平输出特性思考与讨论：与常见的MOS管的输出特性曲线有什么不同？2、高电平输出特性思考与讨论：为什么I

4、OH画在第2象限，是负值？六、传输延迟时间（重点）（动态特性）定义：输出电压变化落后于输入电压变化的时间称为传输延迟时间。主要是由于负载电容（包括MOS管输入电容和电极电容等）的充放电所产生。七、CMOS功耗（定性简述）总功耗为动态功耗和静态功耗之和：静态下，无论输入电压是高电平还是低电平，两个管子总有一个是截止的，故漏电流很小，静态功耗很小。动态功耗又由负载电容充放电所消耗的功率Pc和由于两个MOS管在短时间同时导通所消耗的瞬时导通功耗PT。即：PcPT八、CMOS与非门结构与原理分析：PPNNABYRO00011011思考与讨论：输出电阻受输入端状

5、态的影响如何？如何改进？带缓冲级结构的CMOS门电路思考与讨论：前后加了三个反相器作为缓冲之后总体变成了什么门电路？优点：带缓冲级的门电路其输出电阻、输出高、低电平以及电压传输特性将不受输入端状态的影响。以上是与非门的例子，或非门留为自学。九、CMOS传输门（重点）1、电路结构与逻辑符号2、工作原理导通电阻特性（1）C=0；时，传输门截止。（2）C=1；时，传输门导通。具体如下：PN3、传输门用作模拟开关。（用来传输连续变化的模拟电压信号）电路结构符号接负载电阻电压传输特性十、三态输出门（重点）三态门的输出除了有高、低电平两个状态外，还有第三个状态--

6、高阻态。这种电路总是接在集成电路的输出端，所以也将它称之为输出缓冲器（OutputBuffer)分析：时，Y与A的关系？时，Y与A的关系？结束本节