【文章內容簡介】 與或非門和異或門 一、 CMOS 與或非門 1. 電路組成： amp。 amp。 amp。 A B C D amp。 ≥1 Y A B C D Y 1 2. 工作原理： CDABY ??CDAB ??CDAB ??ABCDCDAB ? 由 CMOS 基本電路 (與非門和反相器 )組成。 二、 CMOS 異或門 1. 電路組成： amp。 amp。 amp。 A B Y 2. 工作原理： BABABAY ????BABABA ????BA ??ABABA?amp。 BAB ?BABA ??Y A B =1 由 CMOS 基本電路 (與非門 )組成。 2. 3. 4 CMOS 傳輸門、三態(tài)門和漏極開路門 一、 CMOS傳輸門 (雙向模擬開關 ) 1. 電路組成： TP C VSS +VDD I O / u u O I / u u CTN C I O / u u O I / u u TG C2. 工作原理： :0 1 )1( ?? CC 、 TN、 TP均導通， )~0( DDIO Vuu ?:1 0 )2( ?? CC 、 TN、 TP均截止， IO uu ?導通電阻小(幾百歐姆 ) 關斷電阻大 ( ≥ 109 ?(TG 門 — Transmission Gate) 二、 CMOS 三態(tài)門 1. 電路組成 +VDD V SS T P2 T N1 T P1 A Y T N2 1 EN2. 工作原理 1 ) 1 ( ?ENY 與上、下都斷開 TP TN2 均截止 Y = Z(高阻態(tài) — 非 1 非 0) AY ?TP TN2 均導通 0 1 1 0 ) 2 ( ?EN0 10控制端低電平有效 (1 或 0) 3. 邏輯符號 Y A 1 EN EN 使能端 EN 三、 CMOS 漏極開路 門 (OD門 — Open Drain) 1. 電路組成 B A amp。 1 +V?DD Y B G D S TN VSS RD 外接 Y A B amp。 符號 (1) 漏極開路，工作時必須外接電源和電阻。 2. 主要特點 (2) 可以實現(xiàn)線與功能： 輸出端用導線連接起來實現(xiàn)與運算。 Y C D amp。 P1 P2 +V?DD Y RD 21 PPY ?? CDAB ?? CDAB ??(3) 可實現(xiàn)邏輯電平變換： DDOH VU ??(4) 帶負載能力強。 2. 3. 5 CMOS 電路使用中應注意的幾個問題 一、 CC4000 和 C000 系列集成電路 1. CC4000 系列： 符合國家標準，電源電壓為 3 ? 18 V，功能和外部引線排列與對應序號的國外產品相同。 2. C000 系列： 早期集成電路，電源電壓為 7 ? 15 V，外部引線排列順序與 CC4000 不同，用時需查閱有關手冊。 傳輸延遲時間 tpd 標準門 = 100 ns HCMOS = 9ns HCMOS: 54/74 系列 54/74 HC(帶緩沖輸出 ) 54/74 HCU(不帶緩沖輸出 ) 54/74 HCT(與 LSTTL 兼容 ) 二、高速 CMOS (HCMOS) 集成電路 三、 CMOS 集成電路的主要特點 (1) 功耗極低。 LSI：幾個 μW ， MSI： 100 μW (2) 電源電壓范圍寬。 CC4000 系列： VDD = 3 ~ 18 V (3) 抗干擾能力強。 輸入端噪聲容限 = ~ (4) 邏輯擺幅大。 (5) 輸入阻抗極高。 (6) 扇出能力強。 扇出系數(shù)：帶同類門電路的個數(shù)，其大小 反映了門電路的帶負載能力。 (7) 集成度很高，溫度穩(wěn)定性好。 (8) 抗輻射能力強。 (9) 成本低。 DDOHOL , V0 VUU ??CC4000系列： ≥ 50個 Ω 10 8≥ 四、 CMOS 電路使用中應注意的幾個問題 1. 注意輸入端的靜電防護。 2. 注意輸入電路的過流保護。 3. 注意電源電壓極性。 5. 多余的輸入端不應懸空。 6. 輸入端外接電阻的大小不會引起輸入電平的變化。 與 門 、 與 非門 ： 接電源 或 與其他輸入端并聯(lián) 或 門 、 或 非門 ： 接地 或 與其他輸入端并聯(lián) 多余輸入端 的處理 思考原因？ 4. 輸出端不能和電源、地短接。 因為輸入阻抗極高 （ ≥ 108 ?） 故 輸入電流 ? 0 ，電阻上的壓降 ? 0。 2. 4 TTL 集成門電路 （ Transistor—Transistor Logic） 一、電路組成及工作原理 +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A D1 T1 T2 T3 T4 D R2 ? R3 1k? R4 130? Y 輸入級 中間級 輸出級 D1 — 保護二極管 防止輸入電壓過低。 當 uI ? ~ ? V 時， D1 導通， uI 被鉗制在 ? ~ ? V，不可能繼續(xù)下降。 1. 電路組成 因為 D1 只起保護作用，不參加邏輯判斷，為了便于分析，今后在有些電路中將省去。 2. 4. 1 TTL 反相器 2. 工作原理 +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 ? R3 1k? R4 130? Y V0 )1( ILI ?? UumA 1B1CCB1 ???RuVi B E 1B1 ?? uu0V T1 的 基極 電壓無法使 T2 和 T4 的 發(fā)射結 導通 0 B S1 ?I B S 1B1 Ii ??T1 深度飽和 V0C E S 1C E 1 ?? Uu V0CE S 1I1CEIB2 ????? UuuuuT2 、 T4截止， iC1 = 0 RL 拉電流 V5CC2B3CCB3 ???? VRiVu T3 、 D 導通 V3 . 6 V)(DB E 3B3O ??????? uuuu0V 0V 0V 負載的等效電阻 iC1 5V 因為 所以 則 +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 ? R3 1k? R4 130? Y 假設 T1 導通 4 . 3 VV)( B1 ???u 則 T1 的集電結和 T T4的發(fā)射結 (3 個 PN 結 )導通 )(B1 ???u B2C1 ?? uu B4E2 ?? uue b c T1 正常放大時 :發(fā)射結正偏 ， 集電結反偏 ，即 uC uB uE 現(xiàn)在 : uE uB uC ，即 發(fā)射結反偏 集電結正偏 倒置放大 i ?? i i i = βi ib =(1+ βi )ib c? e? V )2( IHI ?? Uu +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2