教案.第六讲 常用CMOS逻辑门电路及74LS系列TTL逻辑门电路.doc

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1、第六讲常用CMOS逻辑门电路及74LS系列TTL逻辑门电路本讲重点1.CMOS与非及或非逻辑门电路原理；2.漏极开路CMOS门电路结构及应用方法；3.CMOS传输门及异或逻辑门电路原理；4.74LS系列TTL逻辑门电路原理及特性。本讲难点1.漏极开路OD门电路原理及“线与”逻辑概念与应用原则；2.CMOS传输门构成逻辑门电路工作原理；3.74LS系列TTL逻辑门电路原理及应用特点。教学手段本讲宜教师主导讲授，用多媒体演示为主、板书为辅。教学步骤教学内容设计意图表达方式1．回顾上一讲CMOS反相器内容为本次课做准备。上一讲内容回顾：ØCMOS反相器结构和工作原理Ø电压传输特性和电流传输特性为

2、了与前次课内容衔接，需要进行复习与回顾，加深学生印象。之后，引入新内容，如此处理教学效果会更好。为了节约课时采用课件PPT演示方式组织教学。2．提出问题，导入常用CMOS及TTL门电路问题的1）CMOS构成常用逻辑门结构是什么样的，工作原理如何；2）两个CMOS门的输出是否可以并联使用；3）CMOS异或门是如何构成的，电路工作原理又如何；4）用双极性三极管构成的集成逻辑门电路结构是什么样的，工作原理又如何？用问题激发学生听课的兴趣。讨论。3．对上述问题的逐一讲解、解答。3.1讲解常用逻辑功能的CMOS门电路。3.1.1讲解CMOS逻辑与非门和或非门电路结构及工作原理。3.1.2讲解CMOS

3、漏极开路输出门电路OD门结构、工作原理及其应用。1.常用逻辑功能的CMOS门电路（一）CMOS逻辑与非和或非门电路①与非门②或非门（二）CMOS漏极开路输出门电路（OD门）为什么需要OD门？能否将普通2个及以上的CMOS门电路的输出直接连在一起，进而实现“线与”！是否可以如此连接与应用？©漏极开路输出CMOS门电路（OD门）此处提醒：了解常用逻辑功能的CMOS门电路结构及电路中晶体管开关方式工作原理。为了节约课时，提高信息量，采用课件PPT演示方式组织教学。此处强调：普通门输出不能直接连在一起！不仅不能达到效果，而且输出端产生的持续大电流还会损坏电路。此处提示：可以考虑去掉输出电路中的PM

4、OS管，使NMOS3.1.3讲解CMOS传输门和双向模拟开关以及异或门结构与工作原理。用途：输出缓冲/驱动器；输出电平的变换；满足大功率负载电流的需要；实现线与逻辑。F应用举例FRL的选择（三）CMOS传输门和双向模拟开关及CMOS异或门传输门的一个用途可作模拟开关，用来传输连续变化的模拟电压信号。C=1时开关接通；C=0时开关截止。利用CMOS传输门和CMOS漏极开路构成门，再考虑输出并联使用问题。此处提醒：OD门不仅有实现线与逻辑作用，而且可实现输出电平的变换作用。此处提示：传输门或模拟开关控制端作用以及符号含义（若控制端输入的逻辑0与符号中○对应，逻辑1与直线对应，则传输门闭合，否则

5、传输门将关断）。3.1.4讲解三态输出CMOS门电路结构与工作原理及其应用。反相器可以组合成各种复杂的逻辑电路，如：异或门、同或门、触发器等。F用反相器和传输门构成异或门电路（四）三态输出CMOS门电路©三态输出的CMOS反相器控制端低电平有效三态门：控制端高电平有效三态门：三态门有三种状态：高电平、低电平、高阻态。注意：高阻状态不是逻辑状态！F三态输出反相器应用举例此处提示：三态门控制端作用以及符号含义（若控制端输入的逻辑0与符号中○对应，逻辑1与直线对应，则三态门被打开按照门电路逻辑工作，否则三态门将关断输出为高阻状态）。3.1.5介绍CMOS电路的特点与使用注意问题。3.2讲解74L

6、S系列TTL门电路结构与工作原理。3.2.1讲解LSTTL非门结构与工作原理。（五）CMOS电路的特点与使用注意问题①CMOS电路的优点•静态功耗小；允许电源电压范围宽(1.5~20V)；扇出系数大，噪声容限大。②CMOS电路的正确使用F输入电路的静电保护•所有与CMOS电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地。•存储和运输CMOS电路，最好采用金属屏蔽层做包装材料。F多余的输入端不能悬空•可以按功能要求接电源或接地，或与其它输入端并联使用。F输入电路需过流保护•低内阻信号源时，输入端与信号源之间串进保护电阻；•输入端接有大电容时，应在输入端和电容之间串联接入保护电阻；•输入端接长线时，应在

7、门电路的输入端串联接入保护电阻。2.74LS系列TTL门电路（一）LSTTL非门结构与工作原理TTL集成门电路发展主要经历了四个系列，74系列、74H系列、74S系列、74LS系列。前三个系列已经被淘汰，74LS系列虽面临淘汰，但是目前仍有使用，故课程仅简单介绍74LS系列原理。利用肖特基管的低导通电压(0.3V~0.4V)和多数载流子形成电流特性抗深饱和提高速度。此处强调：加入肖特基管主要是抗深饱和提高速度作用。此处提