第3章 逻辑门电路课件.ppt

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1、数字电子技术第三章逻辑门电路1第三章逻辑门电路*§3.4砷化镓逻辑门电路§3.2TTL逻辑门电路*§3.3射极耦合逻辑门电路§3.1MOS逻辑门电路§3.5逻辑描述中的几个问题§3.6逻辑门电路使用中的几个实际问题§3.7用VerilogHDL语言描述逻辑门电路2门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：与门、或门、与非门、或非门、异或门等。在数字电路中，一般用高电平代表1、低电平代表0，即所谓的正逻辑系统。概述310ViVoKVccR只要能判断高低电平即可K开------Vo=1

2、,输出高电平K合------Vo=0,输出低电平可用三极管等代替41、二极管的开关特性二极管的特性：正向导通、反向截止RLDvii+-二极管由于电荷存储效应，使二极管不能马上响应输入的变化，而产生时间延迟。逻辑门的实现主要依靠电子器件的开关特性：5R1R2AF+Vcc2、三极管的开关特性三极管的三个工作区：饱和、放大、截止输入开关信号，三极管工作在：饱和或截止状态同样由于电荷存储效应，使三极管不能马上响应输入的变化，而产生时间延迟另外，场效应管也存在开关特性。6例、二极管与门：FD1D2AB+5V设二极管的饱和压降为0.7

3、V0V0V0.7V0V5V0.7V5V0V0.7V5V5V5V7R1R2AF+5V例、三极管非门电路：三极管的饱和压降假设为0.3Vvovi饱和放大截止0180UDSID负载线ui=“1”ui=“0”uo=“0”uo=“1”§3.1MOS逻辑门电路uiuoUDDRDSMOS逻辑门电路利用MOS管的开关特性制成9CMOS电路PMOS管NMOS管FUDDST2DT1A一、CMOS反相器10P型衬底NN源极S漏极D栅极G衬底引线耗尽层绝缘层N型感生沟道P型衬底NN源极S漏极D栅极G衬底引线11FUDDST2DT1AFUDDSTP

4、TNA12ui=0截止ugs2=UDD导通u０=“１”工作原理：FUDDSTPTNA13ui=１导通截止u０=“０”工作原理：FUDDSTPTNA14传输特性：15二、其他CMOS门电路：1、与非门电路：162、或非门电路：173、异或门电路：18三、CMOS漏极开路门和三态门电路1、“线与”的概念：F1F2F3&&&直接把几个门的输出端相连称为线与假如当F1=1，F2=0时：F1UDDTPTNAF2UDDTPTNB因此，普通的门不能线与19符号：&2、漏极开路（OD）门的结构及符号：FUDDTPTNA漏极开路≥1&2

5、0使用时输出端要接一上拉负载电阻RLRLUDDTN1TN2ABTN1TN2ABTN3TN4CDRLUDD&&RLUDD21上拉电阻RL：（RL(max)RL(min)）负载电阻RL可以根据情况选择223、三态输出门：FUDDTPTNA≥1&1EN当EN=1：A=0：TP通，TN止，F=1A=1：TP止，TN通，F=0当EN=0：TP止，TN止，门进入高阻态符号：1AFEN功能表23功能表高电平起作用&ABF符号其他逻辑功能也有三态门24功能表低电平起作用&ABF符号25三态门主要作为单元电路与总线间的接口用途：E1、E2、

6、E3轮流接入高电平，将不同数据（A、B、C）分时送至总线。０１０E1E2E3公用总线ABC&&&26四、CMOS传输门电路——模拟开关：1CTPCTNvo/vi0vi/voTP、TN为结构对称的增强型器件，

7、VT

8、=2V。当C接0：TP、TN都不导通当C接1：TP、TN都导通导通时，电阻值约几百欧姆。符号：TGvi/vovo/viC27五、CMOS逻辑门电路的技术参数：见P70表3.1.2和P504附录A1.输入、输出高电平低电平：输出高电平：UOH输出低电平：UOL输入高电平：UIH输入低电平：UIL2.噪声容限

9、：高、低电压的噪声容限：UNH=UOH-UIHUNL=UIL-UOLUOHUOLUIHUIL283.输入、输出负载特性：&&？（1）前后级之间电流的联系：高电平时:前级流出电流IOH（拉电流）低电平时:流入前级的电流IOL(灌电流)29关于电流的技术参数30（2）扇出系数：在正常工作情况下，门电路输出能驱动同类门的最大个数。前级输出为高电平时&&&IOHIIH1IIH2IIH331前级输出为低电平时&&&IOLIIL1IIL2IIL3由于IOL、IOH的限制，每个门电路输出端所带门电路的个数，称为扇出系数。324.传输延迟

10、时间：tuiotuoo50%50%tpd1tpd2传输延迟时间传输延迟时间约为10几ns,HC系列约为7~8ns335.功耗：6.延时-功耗积：7.封装：34CMOS器件型号组成符号意义示例：CC4025M温度范围：-55℃~+125℃器件品种：3输入与非门器件系列中国制造CMOS器件(1)(2)(3)