数电课件 ch03-4逻辑门电路使用中的几个实际问题.ppt

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1、3.6逻辑门电路使用中的几个实际问题3.6.1各种门电路之间的接口问题3.6.2门电路带负载时的接口问题1)驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值（属于电压兼容性的问题）。在数字电路或系统的设计中，往往将TTL和CMOS两种器件混合使用，以满足工作速度或者功耗指标的要求。由于每种器件的电压和电流参数各不相同，因而在这两种器件连接时，要满足驱动器件和负载器件以下两个条件：2)驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流（属于门电路的扇出数问题）；3.6.1各种门电路之

2、间的接口问题vOvI驱动门负载门11VOH(min)vOVOL(max)vIVIH(min)VIL(max)负载器件所要求的输入电压VOH(min)≥VIH(min)VOL(max)≤VIL(max)灌电流IILIOLIIL拉电流IIHIOHIIH10111…1n个01110…1n个对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流IOH(max)≥IIH(total)IOL(max)≥IIL(total)驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流驱动电路负载电路1、）VOH(min)≥VIH(min)2、）VOL(

3、max)≤VIL(max)4、）IOL(max)≥IIL(total)驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平IOH(max)≥IIH(total)3、）2、CMOS门驱动TTL门VOH（min)=4.9VVOL(max)=0.1VTTL门（74系列）：VIH(min)=2VVIL(max)=0.8VIOH（max)=-0.51mAIIH（max)=20AVOH(min)≥VIH(min)VOL(max)≤VIL(max)带拉电流负载输出、输入电压带灌电流负载?CMOS门(4000系列）：

4、IOL（max)=0.51mAIIL（max)=-0.4mA，IOH(max)≥IIH(total)例用一个74HC00与非门电路驱动一个74系列TTL反相器和六个74LS系列逻辑门电路。试验算此时的CMOS门电路是否过载？VOH（min)=3.84V，VOL(max)=0.33VIOH（max)=-4mAIOL（max)=4mA74HC00：IIH（max)=004mAIIL（max)=1.6mA74系列：VIH（min)=2V，VIL(max)=0.8V&111…CMOS门74系列74LS系列74L

5、S系列IIL（max)=-0.4mA，IIH（max)=0.02mA，VOH(min)≥VIH(min)VOL(max)≤VIL(max)总的输入电流IIL(total)=1.6mA+60.4mA=4mA灌电流情况拉电流情况74HC00:IOH(max)=4mA74系列反相器:IIH(max)=0.04mA74LS门：IIH(max)=0.02mA总的输入电流IIH(total)=0.04mA+60.02mA=0.16mA74HC00:IOL(max)=4mA74系列反相器:IIL(max)=1.6

6、mA74LS门：IIL(max)=0.4mA驱动电路能为负载电路提供足够的拉电流，但是灌电流刚好不过载。&111…CMOS门74系列74LS系列3.TTL门驱动CMOS门(如74HC）VOH(min)=2.7VVIH(min)为3.5VTTL（74LS）：CMOS（74HC）：式2、3、4、都能满足，但式1VOH(min)≥VIH(min)不满足（IO：TTL输出级T3截止管的漏电流）1.用门电路直接驱动显示器件3.6.2门电路带负载时的接口电路门电路的输入为低电平，输出为高电平时，LED发光当输入信号

7、为高电平，输出为低电平时,LED发光解：LED正常发光需要几mA的电流，并且导通时的压降VF为1.6V。根据附录A查得，当VCC=5V时，VOL=0.1V，IOL(max)=4mA，因此ID取值不能超过4mA。限流电阻的最小值为例3.6.2试用74HC04六个CMOS反相器中的一个作为接口电路，使门电路的输入为高电平时，LED导通发光。2.机电性负载接口用各种数字电路来控制机电性系统的功能,而机电系统所需的工作电压和工作电流比较大。要使这些机电系统正常工作，必须扩大驱动电路的输出电流以提高带负载能力，而

8、且必要时要实现电平转移。如果负载所需的电流不特别大，可以将两个反相器并联作为驱动电路，并联后总的最大负载电流略小于单个门最大负载电流的两倍。如果负载所需的电流比较大，则需要在数字电路的输出端与负载之间接入一个功率驱动器件。3.6.3抗干扰措施1．多余或暂时不用的输入端处理：（1）与其它输入端并联使用。（2）将不用的输入端按照电路功能要求接电源或接地。比如将与门、与非门的多余输入端接电源，将或门、或非门的多余输入端接地。(1)在每一块插板的电