【正文】 (3)在電路焊接時(shí) ， 必須切斷它的電源 。 (2)電路操作人員的服裝 、 手套等應(yīng)由無(wú)靜電效應(yīng)的材料制成 。 例如 ，可以插在 “ 導(dǎo)電泡沫塑料 ” 上 ， 使各電極短接 。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 2. CMOS門(mén)的靜電擊穿及預(yù)防 由于 MOS管的柵極與襯底之間有一層很薄的 SiO2介質(zhì)，容易在 CMOS電路的每個(gè)輸入端形成一個(gè)容量很小的輸入電容，例如圖 c1,c2；加之 MOS管的輸入阻抗又極高，故當(dāng)柵極懸空時(shí)，只要有微量的靜電感應(yīng)電荷，就會(huì)使輸入電容很快地充電到很高電壓，造成氧化層擊穿。 或非門(mén)多余輸入端原則上應(yīng)接低電平 ， 在接線(xiàn)時(shí)可將 TTL和 CMOS兩種門(mén)的多余輸入端直接接地 。 ③ 通過(guò)1kΩ~3kΩ電阻接 +UCC。 對(duì) TTL門(mén)來(lái)說(shuō) ， 接法有： ① 懸空 。 例如 ， 74LS10是三個(gè) 3輸入 LSTTL與非門(mén) ， 國(guó)產(chǎn)型號(hào)為 CT4010。 74LS (CT40 )， 是 LSTTL系列 。 74H (CT20 )， 是 HTTL系列 ， H代表高速 。 國(guó)外型號(hào) (國(guó)產(chǎn)型號(hào) )： 40 (CC40 )， 是 CMOS系列 。 其次 ，CMOS電路對(duì)電源要求不高 ， 電源電壓適應(yīng)范圍寬 ，使用時(shí)比較方便 。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 對(duì)于工作速度可不計(jì)較的邏輯電路 ， CMOS門(mén)電路可優(yōu)先選用 。 有源泄放 TTL電路因性能差 ， 現(xiàn)已過(guò)時(shí)淘汰 。 1. TTL與 CMOS門(mén)電路性能比較 一般中速邏輯電路只在 TTL和 CMOS兩大類(lèi)型中挑選 。 同樣 ， CMOS三態(tài)門(mén)也有高電平使能的電路 ， 在此不再做介紹 。 當(dāng) E=0時(shí) ， VP VN2都導(dǎo)通 ， 電路處于工作狀態(tài) ， 。 一對(duì)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)管 VP VN2與 VPVN1串聯(lián) ， VP VN2受使能端 E控制 。 C第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 模擬開(kāi)關(guān) TG1uI / uOuO / uICC控制端第 3章 集成邏輯門(mén)電路 4. CMOS三態(tài)門(mén) 圖 (a)是三態(tài)門(mén)電路 。當(dāng)控制電平 C=1時(shí)，傳輸門(mén)導(dǎo)通；當(dāng) C=0時(shí)，傳輸門(mén)截止。傳輸門(mén)的導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)，約數(shù)百歐姆。也即， uI在 0~+10V間變化時(shí)，VN,VP中至少有一管是導(dǎo)通的。 C第 3章 集成邏輯門(mén)電路 2)工作原理 設(shè) +UDD=+10V， 兩管的開(kāi)啟電壓各為 (1)當(dāng) uC=0V, 時(shí)： uI在 0~+10V間變化時(shí) ， VN,VP均為反偏截止 ， uI不能傳輸?shù)捷敵龆?， 相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi) ， 即傳輸門(mén)截止 。 另外 ,VP的襯底接 +UDD,VN的襯底接地 (或接 USS。 圖中 ， VP和 VN的源極 、 漏極并聯(lián) ， VP的柵極接控制端 ,VN的柵極接控制端 C。 模擬開(kāi)關(guān)被廣泛地應(yīng)用于采樣 —保持電路 ， 斬波電路 ， 模 /數(shù)和數(shù) /模轉(zhuǎn)換電路等 。 同時(shí) TG也是一種模擬開(kāi)關(guān) ， 可以傳輸模擬信號(hào) 。 F A B??第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 CMOS或非門(mén)電路 BAVN1VN2FVP2VP1+ UDD第 3章 集成邏輯門(mén)電路 3. CMOS傳輸門(mén) CMOS傳輸門(mén) (Transmission Gate)， 簡(jiǎn)稱(chēng) TG。 (2)當(dāng)輸入 A或 B中有一個(gè)為 1時(shí) ， 總會(huì)有一個(gè) VN導(dǎo)通 ， 一個(gè) VP截止 ， 輸出 F=0， 即有 1出 0。 其中 VP1與 VP2串聯(lián) ， VN1與 VN2并聯(lián) 。 電路符合與非門(mén)的邏輯關(guān)系： 。 電路的工作原理是： (1)當(dāng)輸入 A=B=1時(shí) ， VN VN2導(dǎo)通 ， VP VP2截止 ，輸出 F=0,即全 1出 0。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 CMOS反相器的電壓傳輸特性 2 4 5 6 8245681010uO/VuI /V0第 3章 集成邏輯門(mén)電路 CMOS門(mén)電路舉例 兩輸入端 CMOS與非門(mén)電路是由兩個(gè) CMOS反相器構(gòu)成的 。 NPG S VG S VuUuU??第 3章 集成邏輯門(mén)電路 (3) 當(dāng) +2V≤uI≤+8V時(shí)： VN,VP均導(dǎo)通 ， 輸出 uO由高電平 +10V向低電平 0V過(guò)渡 ， 電路中有電流 iD流過(guò) ， 且在 uI=+UDD/2時(shí) ， iD的值最大 ， 其間動(dòng)態(tài)功耗較大 。 電路輸出為低電平 uO≈0V(uO為邏輯 0)， 仍符合 “ 輸出 ” 與 “ 輸入 ” 反相 。 2NG S I Vu u U V? ? ? ?( ) 2PGS I DD Vu u U U V? ? ? ? ?2 , 2NPVVU V U V? ? ? ?第 3章 集成邏輯門(mén)電路 (2) 當(dāng) +8VuI≤+10V(uI為邏輯 1)時(shí)： VN的 ,VN導(dǎo)通 。 電路輸出為高電平 ， uO≈+UDD=+10V(uO為邏輯 1)，符合 “ 輸出 ” 與 “ 輸入 ” 反相 。 設(shè) +UDD=+10V,VN,VP的開(kāi)啟電壓各為 (1) 當(dāng) 0V≤uI+2V(uI為邏輯 0)時(shí)： 因?yàn)?VN管的 ， 所以 VN截止 。為使電路正常工作，要求電源電壓大于兩管開(kāi)啟電壓的絕對(duì)值之和，即 。 VP(PMOS)管的源極 s接電源 UDD的正極，VN(NMOS)管的源極 s接地。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 CMOS反相器 gssguIuO( N M 0 S )VNd( P M 0 S )VP+ UDDd第 3章 集成邏輯門(mén)電路 CMOS反相器 CMOS反相器電路如圖 。 (UT是管子的開(kāi)啟電壓 ) 一般 ， 為保證 MOS管襯底與溝道恒受反偏 ， VN管襯底應(yīng)接電路中最低電位 ， 如接地 ， 或接 USS。 PMOS增強(qiáng)型 ， 當(dāng) uGSUT， 管子導(dǎo)通 。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 g ( 柵極 )d ( 漏極 )s ( 源極 )b( 襯底引線(xiàn) )( a )gdsb( b )iD/mAN M O S (增)P M O S (增)uGS/VUT UT( c )第 3章 集成邏輯門(mén)電路 由轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)看出： NMOS增強(qiáng)型 ， 當(dāng) uGSUT， 管子導(dǎo)通 。 CMOS器件的不足之處是工作速度比 TTL電路低 ，且功耗隨頻率的升高而顯著增大 。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 (5)抗干擾能力強(qiáng) 。 (3)電源電壓范圍寬 。 與雙極型集成電路相比 ， CMOS電路具有如下特點(diǎn)： (1)制造工藝較簡(jiǎn)單 ， 集成度和成品率較高 。 第 3章 集成邏輯門(mén)電路 一些通用邏輯門(mén)電路 ， 一般均采用 CMOS電路 。 如果將導(dǎo)電極性相反的增強(qiáng)型NMOS管和 PMOS管做在同一塊芯片上 ， 構(gòu)成的電路就稱(chēng)為互補(bǔ)對(duì)稱(chēng) (Complementary)MOS電路 ， 簡(jiǎn)稱(chēng) CMOS電路 。 為克服這些缺點(diǎn) ，目前已出現(xiàn)了肖特基 I2L電路 。 I2L電路廣泛應(yīng)用于單片微處理器 、大規(guī)模邏輯陣列 、 電子手表 …等微型數(shù)字系統(tǒng)中 。缺點(diǎn)是：功耗大 ， 抗干擾能力差 。 它的主要特點(diǎn)是：速度高 ， 帶負(fù)載能力強(qiáng) ， 邏輯功能強(qiáng) ， 可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)或 。ENG2第 3章 集成邏輯門(mén)電路 ECL電路及 I2L電路的特點(diǎn) 本節(jié)對(duì) ECL、 I2L電路的結(jié)構(gòu)及工作原理不作介紹 ，請(qǐng)讀者參閱有關(guān)教材 。D6ENE3 總線(xiàn)BA第 3章 集成邏輯門(mén)電路 圖 用 TSL門(mén)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸 A BEamp。D2ENE1D3amp。三態(tài)門(mén)除了作三態(tài)與非門(mén)外 ， 還可用作三態(tài)反相器或緩沖器 ， 它也是數(shù)字系統(tǒng)中的一種重要的接口電路 。 改變控制器 E的電平 ， 就可控制信號(hào)的傳輸方向 。 具體為 當(dāng) E=1時(shí) ， G1工作 ， G2高阻態(tài) ， 信號(hào)由 A傳輸?shù)?B。當(dāng)某一個(gè)門(mén)處于高阻態(tài)時(shí)，就相當(dāng)于此門(mén)的輸出端與總線(xiàn)斷開(kāi)，使總線(xiàn)不受此門(mén)的影響。D3,D4。例如，在圖，將三個(gè) TSL門(mén)的輸出連接到同一根總線(xiàn)上。FBENE( b )R1ABV2V1V4V5F+ VCCV3EVD( a )R2R5R3R4