【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B C D R2 R1 4ｋ R3 1ｋ R4 130 D1 T1 D2 T2 T3 T4 A VCC （ 5V） Y 1 5V V V ＋ － VTH VTH— 稱(chēng)為閾電壓或門(mén)檻電壓，約為 。 然后根據(jù)電壓傳輸特性曲線由： 三、輸入噪聲容限 一般大約： VL（ｍａｘ） VL（ｍｉｎ） VLN（ ） VH（ｍｉｎ） VH（ｍａｘ） VHN（ 3V） VIL（ｍａｘ） ＝ ； VIH（ｍｉｎ） ＝ 。 VOL（ｍａｘ） ＝ 。 VOH（ｍｉｎ） ＝ ； VIH（ｍｉｎ）。 VOH（ｍｉｎ） VIL（ｍａｘ） ； VOL（ｍａｘ） 通常，很難保證輸入、輸出電平在正常值上始終不變， 首先規(guī)定： 0 VO/V VI/V A B C D VOH（ｍｉｎ） VIH（ｍｉｎ） VIL（ｍａｘ） VOL（ｍａｘ） VOL（ｍａｘ） VOH（ｍｉｎ） 1 1 VO VI 定義： VNL＝ VIL（ｍａｘ） － VOL（ｍａｘ） ＝ － ＝ ； VNH＝ VOH（ｍｉｎ） － VIH（ｍｉｎ） ＝ － ＝ 噪聲容限反應(yīng)了門(mén)電路的抗干擾能力。 TTL反相器輸入、輸出特性 一、輸入特性ｉ I＝ｆ（ｖ I） 1 ＋ － ｖ I ｉ I 5V 5V R1 T1 VBE2 VBE4 vI/V ｉ I/ｍ A 0 IIS IIH（＜ ） V IIS— 稱(chēng)為輸入短路電流； IIH— 稱(chēng)為高電平輸入電流。 二、輸出特性ｖ O＝ｆ（ｉ L） ｉL(zhǎng) ｖO 5V 1 RL 高電平輸出特性 5V R2 T3 ｖ OH D2 R4 RL ｉL(zhǎng) ｉ L/ｍ A ｖ OH/V 0 5ｍA 74系列門(mén)電路輸出高電平時(shí)的ｉ L不能超過(guò) A。 低電平輸出特性 5V RL T4 ｖ OL R3 ｉL(zhǎng) ｉ L/ｍ A ｖ OH/V 0 16ｍA 扇出系數(shù) NO IOH ｉ L 輸出高電平時(shí)的 NO : NOH=IOH(max)/IIH=。 NOL=IOL(max)/IIS=16/1=16。 ｖ OH 輸出低電平時(shí)的 NOL : IS ｖ OL ｉ春 1 1 1 1 三、輸入端負(fù)載特性ｖ I＝ｆ（ RI） 1 V ｖI RI 5V 5V R1 T1 VBE2 VBE4 RI RL/ｋ Ω ｖ I/V 0 ｖ I＝ (VCC－ VBE1)RI/(RI+R1)=(5－ )RI/(RI+4)=(RI+4) 其它類(lèi)型的 TTL電路 一、與非門(mén)、或非門(mén)、與或非門(mén)等 ≥1 ≥1 TTL反相器動(dòng)態(tài)特性 自學(xué) 二、 OC(Open Collector Gate)門(mén)和 TS(ThreeState Output)門(mén) 問(wèn)題的提出： VOL VOH R4 D2 T3 T4 5V 過(guò)電流 OC門(mén) R2 R1 R3 T2 T4 B VCC Y A Y=AB 典型 TTL門(mén) 電路的輸出端不能并接使用。 R4 D2 T3 T4 5V 1 m個(gè)門(mén) n個(gè)輸入端 RL VCC 線與 RL 稱(chēng)上拉電阻。 選擇方法如下： VOH VOH VOH IOH ILM IOH IIH IL IHOHOHCCL nImIVVR???(m ax )ILLMOLCCL ImIVVR39。(m in ) ???式中： IOH 輸出三極管截止時(shí)的漏電流； ILM 輸出三極管允許的最大電流； m’ 負(fù)載門(mén)的個(gè)數(shù)，若負(fù)載門(mén)輸入端為或運(yùn)算，則 m’應(yīng)為輸入端數(shù)。 IIL OL TS門(mén) R2 R1 R3 D1 T1 D2 T2 R4 T3 T4 B VCC EN A P 1 1 Y 當(dāng) EN=1時(shí)： Y=AB 當(dāng) EN=0時(shí)： T T4均截止，輸出呈高阻 態(tài) (禁態(tài) )。 EN B A Y 高電平有效： 低電平有效： EN B A Y 雖然 OC門(mén)和 TS門(mén)都能實(shí)現(xiàn)線與，但 OC 門(mén)的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)外接不同的電源電壓可獲得不同的輸出高電平；而 TS門(mén)的優(yōu)勢(shì)在于可方便地構(gòu)成總線結(jié)構(gòu)。如： 單總線： EN EN A Y B Z EN EN 雙總線： Z EN B Y A 其它類(lèi)型的雙極型 數(shù)字 集成電路 以下電路僅作扼要介紹。 改進(jìn)型 TTL電路 74H系列、 74S系列、 74LS系列等。 ECL電路、 I2L電路。 靜 CMOS門(mén)電路 CMOS反相器 VO VI VDD T2 T1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理 設(shè)： VDDVTH1+ VTH2 ,且 VIL=0V， VIH=VDD。 則：輸入與輸出間為非邏輯關(guān)系。 電壓傳輸特性和電流傳輸特性 0 VDD VDD VDD/2 VDD/2 VI VO D C B A VDD VDD/2 iD VI VTH1 VTH2 0 CMOS反相器的輸入、輸出特性 VO VI VDD T2 T1 D2 DI RS VI iI 0 VDD+ VDD T2 RL iD2 iOL VIH=VDD VOL VOL iOL 0 VDD=5V 10V 15V B A Y VDD T4 T3 T2 T1 A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 Y 1 1 1 0 Y=AB CMOS與非門(mén) CMOS傳輸門(mén)和雙向開(kāi)關(guān) C C VDD O/I I/O T2 T1 VI t 0 10V 3V 7V T1導(dǎo)通 T2導(dǎo)通 SW C I/O O/I 設(shè)：傳輸信號(hào)電壓為 10V， C=10V，C=0V， VTH1=VTH2=3V。 TG C 1 O/I I/O 第三章：組合邏輯電路 概述 組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法 若干常用的組合邏輯電路 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象 概述 電路特點(diǎn)： 功能特點(diǎn) : 任意時(shí)刻的輸出信號(hào)只與此時(shí)刻的輸入信號(hào)有關(guān)，而與信號(hào)作用前電路的輸出狀態(tài)無(wú)關(guān)。 不包含有記憶功能的單元電路，也沒(méi)有反饋電路。 組合邏輯電路的特點(diǎn) : 數(shù)字電路 組合邏輯電路 時(shí)序邏輯電路 組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法 組合邏輯電路的分析方法 已知邏輯電路 分析邏輯功能 ? 由邏輯電路寫(xiě)出邏函表達(dá)式； 分析步驟： ? 化簡(jiǎn)邏函并變換為與或式； ?列真值表，判斷其功能。 例： 試分析圖示電路的邏輯功能 。 ≥1 C B A Y 解： ABCCBAABCCBAABCCABCBABCAY????????)( A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 功能： ? 檢測(cè) 三位二 進(jìn) 制 碼 是否相同； ? 檢測(cè) 三臺(tái) 設(shè)備 的工作 狀態(tài) 是否相同； ? 檢測(cè) 三 個(gè)輸 入信 號(hào) 是否相同。 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 已知邏輯功能 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電路 設(shè)計(jì)步驟： ? 畫(huà)出邏輯圖并選擇適當(dāng)?shù)钠骷?shí)現(xiàn)邏函。 ? 列真值表； ? 寫(xiě)出邏函表達(dá)式并化簡(jiǎn)為適當(dāng)?shù)男问剑? ? 分析邏輯功能確定輸入變量、輸出函數(shù)； 例： 電路設(shè)計(jì)一三人表決電路 。 解： 設(shè)：分別用 A、 B、 C代表三人的意見(jiàn)，取值 =1，同意； =0，不同意。 Y代表表決結(jié)果， Y= 1，通過(guò)； 0，未通過(guò)。 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 A BCCABCBABCAY ???? ABACBC ??? ABACBC ?? C B A Y 幾種常用的組合邏輯電路 編碼器 一、普通編碼器 編碼：用文字、符號(hào)、數(shù)字表示特定對(duì)象的過(guò)程。如電話號(hào)碼、運(yùn)動(dòng)員編號(hào)、姓名等均屬編碼。 特指：把輸入的每一個(gè)高低電平信號(hào)編成一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼的電路。 3位二進(jìn)制編碼器 (8線 — 3線編碼器 )： 3位二 進(jìn)制編 碼器 Y2 Y1 Y0 I7 I1 I0 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y2 Y3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 ? 任一 時(shí) 刻 僅 允 許 有一 個(gè)輸 入端 為 高 電 平(有效 )— 約 束。 由 真值 表 寫(xiě) 出 邏 函表 達(dá) 式 并 利用 約 束 項(xiàng) 化 簡(jiǎn) 可得： 753107632176542IIIIYIIIIYIIIIY????????????≥1 ≥1 ≥1 I7 I6 I5 I4 Y2 I3 I1 I2 Y1 Y0 二、優(yōu)先編碼器 特點(diǎn)：允 許 多 個(gè)輸 入信 號(hào) 同 時(shí) 有效，但只 對(duì)優(yōu) 先 權(quán) 最高的一 個(gè)輸入信 號(hào)進(jìn) 行 編碼 。 ? 8線 — 3線編碼 器 74LS148： 電 路 見(jiàn) P141： 輸 入： I0~I7，低 電 平有效； 輸 出： Y0~Y3，低 電 平有效。 由 電 路易得： ??????????????????SIIIIIIIIIIYSIIIIIIIIYSIIIIY)()()(7656436421076543542176542SIIIIIIIIY S 76543210?SYY SEX ?S— 稱(chēng)為選 通 輸 入端， S= 0， 編碼 器工作； 1， 編碼 器不工作。 低 電 平有效。 YS— 稱(chēng)為選 通 輸 出端，低 電 平有效： 0，表示 編碼 器工作且無(wú)信 號(hào)輸 入； YS= 1， 編碼 器工作且有 輸 入信 號(hào) 。 YEX— 稱(chēng)為擴(kuò) 展 輸 出端，低 電 平有效。 YEX=0，表示， 編碼 器工作且有 輸 入信 號(hào) 。 邏輯 符 號(hào) ： 用二片 74LS148擴(kuò) 展 為 16線 — 4線編碼 器： Y2 Y1 Y0 YS YEX 74LS148 S I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 YS YEX 74LS148 S I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A15 A14 Z1 A8 A3 Z2 Z3 Z0 A12 A13 A9 A10 A11 A7 A6 A5 A4 A2 A1 A0 ? 10線 — 4線 (8421BCD碼 )編碼 器 74LS147 電 路 見(jiàn) P144 ： 輸 入： I0~I9，代表 0~9十 個(gè)數(shù)碼 ； 輸 出： Y3~Y0，代表一位 8421BCD碼 。 節(jié)能型 譯碼器 譯碼 是 編碼 的逆 過(guò) 程， 它 是 將輸 入的代 碼轉(zhuǎn)換 成 對(duì)應(yīng) 的高低電 平 輸 出。 一、二 進(jìn) 制 譯碼 器 3位二 進(jìn) 制 譯碼 器（ 3線 8線 ）： 1 1 1 A0 A1 A2 Y0 Y1 Y7 Y2 VCC 輸 入： A2A1A0代表 3位二 進(jìn)