集成邏輯門ppt課件(已修改)
2025-01-27 16:19 本頁面
【正文】 第三章 集成邏輯門 晶體管的開關(guān)特性 CMOS電路 TTL集成邏輯門 下一頁 前一頁 退出 VHDL描述邏輯門電路 晶體管的開關(guān)特性 下一頁 前一頁 退出 靜態(tài)特性 二極管加正向電壓時導(dǎo)通，伏安特性很陡，壓降很小（硅管：，鍺管 ），可以近似看作是一個閉合的開關(guān) 二極管加反向電壓時截止，截止后的伏安特性具有飽和特性（反向電流幾乎不隨反向電壓的增大而增大）且反向電流很?。?nA級），可以近似看作是一個斷打開的開關(guān) 伏安特性 0 uD iD 導(dǎo)通時的等效電路 截止時的等效電路 + + 一、二極管的開關(guān)特性 存儲時間 動態(tài)特性 當(dāng) uD 為一矩形電壓時 電流波形的不夠陡峭（不理想） t t 0 0 渡越時間 漏電流 iD uD uD iD 上升時間 二極管 VD的電流的變化過程 上升時間：二極管從截止到導(dǎo)通所需的時間。 VD R 反相恢復(fù)時間：二極管從導(dǎo)通到截止所需要的時間，等于存儲時間＋渡越時間，其值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上升時間，二極管的速度主要取決于反相恢復(fù)時間。 在數(shù)字電路中工作在飽和區(qū)或截止區(qū) —— 開關(guān)狀態(tài)。 下面以 NPN硅管為例進(jìn)行分析 iC uo uO ui iB T Rc RB UCC 二、三極管的開關(guān)特性 ui = uiL≈0 iB = 0 ic≈0 uo≈ ucc ui = uiH iB ＞ iC /β Uo= ucES ≈0 三極管開關(guān)等效電路 ube ≥ S閉合 ube ＜ S斷開 S BSBSIi?CCCBS R?UI ?定義飽和深度： 臨界飽和基極電流： 可靠飽和條件為： iB≥ IBS 三極管的開關(guān)特性 三極管的動態(tài)開關(guān)特性 當(dāng)基極施加一矩形電壓 uI時 截止到飽和所需的時間稱為開啟時間ton，它基本上由三極管自身決定。 iC uCE uI iB T Rc RB UCC uO iC、 uO波形不夠陡峭， iC、 uO滯后于 uI，即三極管在截止與飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要一定的時間。這是由三極管的結(jié)電容引起的，內(nèi)部載流子的運動過程比較復(fù)雜。 uI iC uO UIL UIL ICS 0 Ucc UCES ton toff 飽和到截止所需的時間稱為關(guān)閉時間 toff，它與飽和深度 S有直接關(guān)系， S越大 toff越長。 TTL集成邏輯門 CBAL ???工作原理： （ 1） 當(dāng) A、 B、 C全接為高電平 5V時 ， 二極管 D1～ D3都截止 ， 而 DD5和 T導(dǎo)通 ， 且 T為飽和導(dǎo)通 ， VL=， 即輸出低電平 。 （ 2） A、 B、 C中只要有一個為低電平 ， 則 VP≈ 1V， 從而使 DD5和 T都截止 ， VL=VCC=5V， 即輸出高電平 。 所以該電路滿足與非邏輯關(guān)系 ， 即： +VLABC123DD DDD4（ + 5V ）PR31 52CC3k ΩR ΩR1k ΩTc1一、 DTL與非門 TTL與非門的基本結(jié)構(gòu) +VV12312312313DTRC輸入級 輸出級中間級T4Tc22R3b1BRc4Aoe211k Ω ΩVc2TCCVR（ + 5V ）e24k Ω130 Ω輸入級 輸入級由多發(fā)射極晶體管 T1和基極電組 Rb1組成 。 多發(fā)射極三極管在功能上相當(dāng)于三個三極管的并聯(lián)運用 。 5V b c eC eB eA b c eC eB eA 二、 TTL與非門 +VV12312312313DTRC輸入級 輸出級中間級T4Tc22R3b1BRc4Aoe211k Ω ΩVc2TCCVR（ + 5V ）e24k Ω130 Ω中間級 中間級是放大級，由 T Rc2和 Re2組成 . 輸出級 輸出級：由 T T4和 Rc D組成 T T4在輸入信號的作用下，輪流導(dǎo)通，一個導(dǎo)通，另一個截止。叫做推拉輸出級。 2． TTL與非門的邏輯關(guān)系 （ 1） 輸入全為高電平 。 V V+V123D12312313Rb11K Ω2RCC4k Ω1（ + 5V ）4TB飽和RRCe2TT130 Ω截止o飽和3倒置狀態(tài)c4截止c2TA實現(xiàn)了與非門的邏輯功能之一： 輸入全為高電平時 ， 輸出為低電平 。 由于 T2飽和導(dǎo)通 ， VC2=1V。 T4和二極管 D都截止 。 由于 T3飽和導(dǎo)通，輸出電壓為： VO=VCES3≈ 1V該發(fā)射結(jié)導(dǎo)通 ， VB1=1V。 T T3都截止 。 （ 2） 輸入有低電平 時 。 V VV+V123123123D13 Ω4k ΩTCT1k Ω截止e2導(dǎo)通飽和4o截止T130 ΩRb12導(dǎo)通TRRBCC3c21ARc4 實現(xiàn)了與非門的邏輯 功能的另一方面： 輸入有低電平時， 輸出為高電平。 忽略流過 RC2的電流 ， VB4≈ VCC=5V 。 由于 T4和 D導(dǎo)通 ， 所以： VO≈ VCC
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1