【正文】 VDD / 2附近處，漏極電流最大，故在使用時輸入電壓不應(yīng)長時間工作在這段，以防由于功耗過大而損壞。 ?當(dāng) VGS VGS(th) 時，管子截止， 截止電阻很大， DS間 相當(dāng)于開關(guān)斷開 ； 同樣，對 P溝道增強型 MOS管 來說： ?當(dāng) |VGS| | VGS(th) |時，管子導(dǎo)通，導(dǎo)通電阻很小，相當(dāng)于開關(guān)閉合 。高密度 CMOS 電路，集成度高，功耗低，速度快。 CMOS邏輯門電路 PMOS 電路。 (2)輸出端的連接 普通 TTL 門輸出端不允許直接并聯(lián)使用。 A B F E符號 amp。 工作原理： 當(dāng) Y Y2有一個為低電平時， Y即為低電平；只有Y Y2同時為高電平時， Y才為高電平；即 CDABCDABY ????幾種常用的 TTL門電路 OC門 OC門的應(yīng)用 實現(xiàn) “ 線與 ” CDABCDABY ????只有 OC 門才能實現(xiàn)線與！ 門電路小結(jié)門電路小結(jié)注意： OC門在使用時必須外接 上拉電阻和電源 ！ 幾種常用的 TTL門電路 OC門 OC門上拉電阻的計算 : ILOLOLCCL ImIVVR?????( m a x)( m i n))(( m i n)( m a x)IHOHOHCCL mInIVVR????（ 1） 輸出 高電平 時 （ 2） 輸出 低電平 時 幾種常用的 TTL門電路 OC門 OC門的應(yīng)用 做驅(qū)動電路 [例 ] 下圖為用 OC 門驅(qū)動發(fā)光二極管 LED 的顯示電路。這種變化越小，說明門電路帶負(fù)載的能力越強。對STTL 系列， RON ? k?。 飽和區(qū) 轉(zhuǎn)折區(qū) 2. 輸入特性 輸入電流與輸入電壓之間的關(guān)系曲線 ， 即 II = f（ VI） 幾種常用的 TTL門電路 主要 特性及參數(shù) V C CR 1 kΩ4T 1D 1b e 2b e 5IvIi圖 3 . 5 . 1 2 T T L 反 相 器 輸 入 端的 等 效 電 路 TTL反相器的靜態(tài)輸入特性 IIS D1導(dǎo)通 輸入低電平 輸入高電平 與輸入特性相關(guān)的兩個參數(shù)： （ 1） 輸入低電平電流 IIL—— 是指當(dāng)門電路的輸入端接低電平時，從該輸入端流出的電流。 I2L 電路（ Integration Injection Logic），即集成注入邏輯電路。 一、門電路的作用和常用類型 按邏輯功能不同分 與門 或門 非門 異或門 與非門 或非門 與或非門 按集成度分 按制造工藝不同分 雙極型 集成門電路 單極型 集成門電路 由雙極型三極管構(gòu)成的邏輯門電路 。 由 MOS 管構(gòu)成的邏輯門電路。 雙極型三極管的結(jié)構(gòu) NPN型 PNP型 幾種常用的 TTL門電路 — 基礎(chǔ)知識： 三極管的開關(guān)特性 輸入特性 輸出特性 基本開關(guān)電路 幾種常用的 TTL門電路 — 基礎(chǔ)知識： 三極管的開關(guān)特性 1) VI VON 時，三極管 截止 ，輸出為 高電平 ，即 2) VI VON 時，三極管 導(dǎo)通 ，此時有： 3) 深度飽和狀態(tài) ，輸出為低電平，此時有： CCOHO VVV ??基極電流： BONIB RVVi ?? (1) 輸出電壓： CBCCCCCCCEO RiVRiVVV ??????(2) 輸出電壓： 0VV OLO ??(3) 飽和基極電流： C)s a t(CECCBS RVVI??? (4) 總之，三極管的 ce 間相當(dāng)于一個受 VI 控制的開關(guān)。（亦稱輸入短路電流） mA 3 )(R )V(VI b1be 1CCIL ?????前級驅(qū)動門導(dǎo)通時， IIL將灌入前級門，稱為灌電流負(fù)載。 3. 輸入負(fù)載特性 幾種常用的 TTL門電路 主要 特性及參數(shù) [例 ] 下圖中，已知 ROFF ? 800 ?， RON ? 3 k?，試對應(yīng) 輸入波形定性畫出 TTL與非門的輸出波形。 輸入信號 UOm UOm UIm UIm 輸出信號 ? 導(dǎo)通延遲時間 tPHL ? 截止延遲時間 tPLH ? 平均傳輸延遲時間 tpd 2 P L HP H Lpdttt ??tPHL tPLH tpd 越小，則門電路開關(guān)速度越高，工作頻率越高。已知 LED 的正向?qū)▔航? UF = 2V，正向工作電流 IF = 10 mA，為保證電路正常工作，試確定 RC 的值。 A B F E符號 幾種常用的 TTL門電路 三態(tài) 門（ TSL） 三態(tài)門的應(yīng)用 單向總線 幾種常用的 TTL門電路 三態(tài) 門（ TSL） E1 E2 E3 公用總線 =０ =１ =０ 工作時， E EE3分時 接入高電平。 三態(tài)輸出門的輸出端 可并聯(lián)使用 ，但同一時刻只能有 一個門工作 ，其他門輸出處于 高阻狀態(tài) 。由 P 溝道 MOS 管組成，工作速度較低，使用負(fù)電源，因而使用不方便。是當(dāng)今集成電路的主要生產(chǎn)工藝。 MOS管的相關(guān)知識 N溝道 MOS管的 工作原理 ?當(dāng) |VGS| | VGS(th) |時，管子截止， DS間 相當(dāng)于開關(guān)斷開； 恒流區(qū) 截止區(qū) 可變電阻區(qū) 共源接法 輸出特性曲線 基本開關(guān)電路 MOS管的相關(guān)知識 N溝道 MOS管的 開關(guān)特性 電路圖 CMOS反相器的電路構(gòu)成 幾種常用的 CMOS門電路 CMOS反相器（非門） PMOS管 NMOS管 思考 ： 在該圖中，如何區(qū)分兩個管子的三個極？ 一、 CMOS反相器的工作原理 CMOS反相器的工作原理 令圖中 T1和 T2的開啟電壓分別為 VGS(th)P 和 VGS(th)N， 同時令 ，則 P)th(GSN)th(GSDD VVV ??0VV ILI ??a、當(dāng) 時，有 DDOHO VVV ??P)th(GSDD1GS VVV ??N)th(GS2GS V0V ??T2截止 T1導(dǎo)通 DDIHI VVV ??b、當(dāng) 時，有 P)th(GS1GS V0V ??N)th(GSDD2GS VVV ??0VV OLO ??T1截止 T2導(dǎo)通 由以上分析可得： 輸出與輸入之間的關(guān)系為邏輯 非 。 ( m a x )( m a x )( m in )( m in )OLILNLIHOHNHVVVVVV???? CMOS反相器的輸入噪聲容限 結(jié)論： 可以通過提高VDD來提高噪聲容限。 三態(tài)輸出門（ TS門） )(高阻時，時，ZYNEAYNE???????10（ 1）結(jié)構(gòu)和工作原理 （ 2）用途 1）單向總線 2）數(shù)據(jù)的雙向傳輸 電路符號 ： V0/VI TN TP VI/VO VDD CC1． CMOS邏輯門電路的系列 （ 1） 基本的 CMOS——4000系列 。 （ 4） CMOS電路的功耗很小 ， 一般小于 1 mW/門； （ 5） 因 CMOS電路有極高的輸入阻抗 ， 故其扇出系數(shù)很大 ， 可達 50。 TTL + 5V ≥ 1≡ C M O S +3 18 V 采用三極管反相器作接口 V CC R c T R 2 B A amp。 應(yīng)用集成門電路時，應(yīng)注意： TTL電路只能用＋ 5 V(74系列允許誤差 177。 CMOS電路多余輸入端與有用輸入端的并接僅適用于工作頻率很低的場合。 不含 記憶元件 ； 輸出 無反饋 到輸入的回路。 常用 4位超前進位加法器有 74LS83等。 二進制編碼器 二 十進制編碼器 任何時刻 只能允許一個信號 輸入。輸出原碼。 譯碼 是 編碼 的逆過程。 2）二進制譯碼器就是 n線 — 2n線譯碼器 ，即 n變量全部最小項 的譯碼器。 A B C VCC 例 2： 試用譯碼器實現(xiàn)全加器。 功能： 能將 8421BCD碼譯成對應(yīng)的高、低電平。 主要缺點：工作電流大，每字段工作電流約 10 mA 。 LCD缺點： ?不自發(fā)光 ， 亮度差 ； ?響應(yīng)速度慢 （ 10~200ms） ， 不宜用于高速系統(tǒng) ； 數(shù)據(jù)選擇器 邏輯功能 : 根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。 1. 4選 1數(shù)據(jù)選擇器 輸 入 D A1 A0輸 出 YD0 0 0D1 0 1D2 1 0D3 1 1 D0 D1 D2 D3???????30013012022010iii mDAADAADAADAADY真值表 邏輯表達式 地址變量 輸入數(shù)據(jù) 由地址碼決定從４路輸入中選擇哪一路輸出。 a ~ g 和 DP 為高電平 時才能點亮相應(yīng)發(fā)光段。 數(shù)碼顯示譯碼器的結(jié)構(gòu)和功能示意 0 1 0 1 數(shù)碼顯示器 數(shù)碼顯示譯碼器 譯 碼器 驅(qū) 動器 b c d e f g a b c d e f g a 輸入 BCD 碼 輸出驅(qū)動七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字 0 0 0 1 數(shù)碼顯示器簡介 數(shù)字設(shè)備中用得較多的為七段數(shù)碼顯示器，又稱數(shù)碼管。輸出本位和為 Si ，向高位的進位數(shù)為 Ci 。 A2 A1 A3 15Z 8Z 7Z 0Z思考： 若結(jié)合門電路，該題的實現(xiàn)方法有幾種？ A0 VCC 二進制譯碼器的應(yīng)用很廣 ， 典型的應(yīng)用有以下幾種： ① 實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的地址譯碼； ② 實現(xiàn)邏輯函數(shù)； ?把原函數(shù)化為最小項之和形式； ?根據(jù)函數(shù)的變量數(shù) n，確定用 n線 — 2n線譯碼器； ?所用譯碼器輸出 1有效時，輸出端應(yīng)附加 或門 ； ?所用譯碼器輸出 0有效時，輸出端應(yīng)附加 與非門 。 實現(xiàn)譯碼功能的電路 譯碼器 二進制譯碼器 二 十進制譯碼器 數(shù)碼顯示譯碼器 譯碼器 (即 Decoder) 二進制代碼 與輸入代碼對應(yīng)的特定信息 譯碼器 譯碼器 邏輯功能： 將輸入的每個代碼分別譯成高電平（或低電平）。 amp。 按編碼方式不同分類： 普通編碼器 優(yōu)先編碼器 按輸入信號是否互相排斥分類： 被編信號 二進制代碼 編碼器 I 0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7Y 0Y 1Y 28線3線編碼器圖 4 . 3 . 1 位 二 進 制 編 碼 器 的 框 圖一、 普通編碼器 3位二進制普通編碼器，也稱為 8線－ 3線 編碼器，其框圖如圖所示 : 其輸出輸入的真值表為 : 輸 入輸 出I 0 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 Y 2 Y 1 Y 0111111111111111111110 0 0 0 00 00000000 0 0 0 00000000000000000 0 00 0000000000000000