【正文】 圖 230 TTL與或非門電路 CMOS集成門電路 CMOS反相器 工作原理： 當(dāng)輸入信號(hào) ui為高電平時(shí)，對(duì) VT1管而言， 柵極和源極之間的電壓 uGS1=0V， VT1截止， 漏極與源極之間呈高阻狀態(tài)；對(duì) VT2管而言， uGS2=VDD， VT2導(dǎo)通，漏極與源極之間呈低 阻狀態(tài)，所以輸出為低電平，即 uo≈0V。 當(dāng)輸入為低電平，即 ui=0V時(shí)， uGS1=VDD， P溝道 MOS管 VT1導(dǎo)通； uGS2=0V， VT2截止，所以輸出為高電平， 即 uo=VDD。上述反相器所實(shí)現(xiàn)的邏輯關(guān)系為邏輯非，邏輯表達(dá)式為 ? 可見(jiàn)，在 CMOS反相器中，無(wú)論電路處于哪一種工作狀態(tài)，總有一個(gè) MOS管截止，另一個(gè) MOS管導(dǎo)通，因此靜態(tài)電流近似為零，電路的功耗很小。 圖 231 CMOS反相器 CMOS集成門電路 CMOS與非門 工作原理： 當(dāng) 輸入端 A、 B中有一個(gè)為低電平時(shí)，該輸入端所對(duì)應(yīng)的 PMOS 管導(dǎo)通， NMOS管截止，輸出為高電平；只有當(dāng)輸入端 A、 B都是高 電平時(shí)，兩個(gè) NMOS管都導(dǎo)通，兩個(gè) PMOS管都截止，輸出為低電 平。電路具有與非的邏輯功能，其邏輯表達(dá)式為 圖 232 CMOS與非門 CMOS集成門電路 CMOS或非門 工作原理： 當(dāng)輸入端 A、 B只要有一個(gè)為高電平時(shí)，該 輸入端所對(duì)應(yīng)的 NMOS管導(dǎo)通， PMOS管截止， 輸出為低電平；只有當(dāng) A、 B全為低電平時(shí)，兩 個(gè)并聯(lián)的 NMOS管都截止，兩個(gè)串聯(lián)的 PMOS 管都導(dǎo)通，輸出為高電平。因此，該電路具有 或非邏輯功能，其邏輯表達(dá)式為 ? 顯然， N個(gè)輸入端的或非門必須有 N個(gè) NMOS管并聯(lián)和 N個(gè) PMOS管串聯(lián)。 CMOS或非門不存在輸出低電平隨輸入端數(shù)目增加而增加的問(wèn)題，因此，在 CMOS電路中或非門結(jié)構(gòu)用得最多。 圖 233 CMOS或非門 CMOS集成門電路 CMOS與 TTL電路性能比較 ? 兩類電路在功耗和速度上有很大差別。 CMOS電路所消耗的功率約為相應(yīng)的 TTL電路的十萬(wàn)分之一，而 TTL電路的速度比 CMOS電路快五倍。在高速信號(hào)處理和許多接口應(yīng)用中， TTL電路仍占有重要地位，而 CMOS電路則能夠很好地與微處理器相連。 ? CMOS電路需要的輸入電流幾乎可以忽略，因?yàn)檩斎胄盘?hào)所驅(qū)動(dòng)的是絕緣柵極；而一個(gè)典型的 TTL門電路，在輸入信號(hào)為 0態(tài)時(shí)，需要 。另一方面， CMOS電路不能提供太大的輸出電流；而一個(gè) TTL電路的輸出端卻可以吸收 16mA的電 流。 ? CMOS電路所用的電源電壓范圍很大（ 3～ 18V均可工作），與經(jīng)常工作在 12～ 15V的模擬電路相接十分方便。如果將電源電壓加倍，例如，由 5V變?yōu)?10V， CMOS門電路的工作速度會(huì)提高，傳輸時(shí)間僅為 TTL電路的兩倍左右。 CMOS集成門電路 TTL與 CMOS接口電路 1． TTL與 CMOS接口電路 ? 當(dāng)用 TTL電路去驅(qū)動(dòng) CMOS電路時(shí)，由于 TTL電路輸出高電平的最小值為 ，而在電源 VCC為 5V時(shí)， CMOS電路輸入的高電平應(yīng)高于 ，這樣就造成了 TTL與 CMOS電路接口上的困難。解決的辦法是在 TTL電路的輸出端與電源之間接一電阻 Rx，以提高TTL電路的輸出電平。不同系列的 TTL電路應(yīng)選取不同的 Rx值。 ? TTL電路輸出低電平的最大值為 ， CMOS電路的輸入低電平為 ，所以可以直接連接。 表 29 各種 TTL系列對(duì)應(yīng)的 Rx值 CMOS集成門電路 2． CMOSTTL接口電路 當(dāng) CMOS驅(qū)動(dòng) TTL電路時(shí)， CMOS的輸出電平可以符合 TTL的需 要，但還要看驅(qū)動(dòng)能力是否滿足要求。當(dāng) CMOS輸出低電平時(shí)，能夠 承受 TTL的輸入短路電流 IiS（為灌電流），當(dāng) CMOS輸出高電平時(shí)， 能夠向 TTL提供高電平輸入電流 IiH（為拉電流）。常采用 CMOS驅(qū) 動(dòng)器作為接口電路 。 圖 234 CMOS與 TTL電路的接口電路 正負(fù)邏輯問(wèn)題 1．正邏輯和負(fù)邏輯的規(guī)定 ?在邏輯門電路中，輸入和輸出一般都用電平來(lái)表示，其實(shí)電平就是電位，只是人們習(xí)慣于用高、低電平來(lái)描述電位的高低。高電平是一種狀態(tài)，而低電平是另一種不同的狀態(tài)，它們所表示的都是一定的電壓范圍，而不是一個(gè)固定不變的數(shù)值。例如，在 TTL門電路中，常規(guī)定高電平的額定值為 3V，低電平的額定值為，而從 0～ ，從 2～ 5V都算做高電平。 ?在邏輯電路中，電平的高和低均可用邏輯 1或邏輯 0來(lái)表示。用 1表示高電平，而用 0表示低電平，則稱之為正邏輯體制；與此相反，若用 0表示高電平，而用 1表示低電平，則稱之為負(fù)邏輯體制。 正負(fù)邏輯問(wèn)題 對(duì)于同一電路，可以采用正邏輯，也可以采用負(fù)邏輯 。用正邏輯或者負(fù)邏輯不牽涉邏輯電路本身的好壞問(wèn)題， 但根據(jù)所選正負(fù)邏輯的不同，即使同一電路也具有不同 的邏輯功能。 顯然，前者為正邏輯與非門的真值表，后者為負(fù)邏 輯或非門的真值表。一般采用正邏輯，即規(guī)定高電平為邏 輯 1，低電平為邏輯 0。 表 210 與非門的電壓功能表 表 211 正與非門真值表 表 212 負(fù)或非門真值表 正負(fù)邏輯問(wèn)題 2．負(fù)邏輯符號(hào)的表示 正負(fù)邏輯的變換還可以利用摩根定律來(lái)證明。假設(shè) 一個(gè)正與門的輸入為 A、 B，輸出為 F，則有 這就是說(shuō)，一個(gè)門電路 的輸出和所有的輸入都取非， 則正邏輯變成負(fù)邏輯。根據(jù) 上述原理，可將所有的正邏 輯門轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的負(fù)邏輯門。 圖 239 正負(fù)邏輯符號(hào)的等效變換 正負(fù)邏輯問(wèn)題 由正邏輯體制變換為負(fù)邏輯體制的規(guī)則： （ 1）將與門符號(hào)變成或門符號(hào)或?qū)⒒蜷T符號(hào)變?yōu)榕c門符號(hào)。 （ 2）在門電路符號(hào)的輸入端加小圓圈，表示反相。 （ 3）在門電路符號(hào)的輸出端加小圓圈，也表示反相。如該處原來(lái)已有小圓圈，根據(jù)邏輯代數(shù)公式 ，可把原來(lái)的小圓圈去掉。 ?通過(guò)上述分析可以得出：正邏輯與門同負(fù)邏輯或門等效；正邏輯或門同負(fù)邏輯與門等效；正邏輯與非門同負(fù)邏輯或非門等效；正邏輯或非門同負(fù)邏輯與非門等效 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH