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第三章邏輯門電路(參考版)

2024-08-12 13:01本頁面
  

【正文】 A 1Y懸空 不允許 。 TTL CMOS =1 A 1Y100? 100k? A?=1 A 1Y100? 100k? A?A?amp。 A 1Y100? 100k? = 1 A? amp。 第三章 邏輯門電路 [練習(xí) ] 寫出圖中所示各個門電路輸出端的邏輯表達(dá)式。 第三章 邏輯門電路 四、集成門電路使用中應(yīng)注意的幾個 問題 TTL CMOS 分類 工作電源 VCC = 5 V VDD = 3 ? 18 V 輸出電平 UOL= V UOH = V UOL ? 0 V UOH ? VDD UTH = VDD UTH = V 閾值電壓 輸入端串 接電阻 Ri 當(dāng) Ri Ron( k? ) 輸入由 0 → 1 在一定范圍內(nèi), Ri的改 變不會影響輸入電平 輸入端 懸空 即 Ri = ? 輸入為 “ 1” 不允許 多余輸入 端的處理 1. 與門、與非門接電源;或門、或非門接地。 2. 電氣特性 : 靜態(tài)特性 — 主要是輸入特性、輸出特性和傳輸特性。 1. 邏輯特性(邏輯功能) : 普通功能 — 與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非 門和異或門。 雖然, 分立元件門電路 不是本章的重點,但是通過對這些電路的分析,可以體會到 與 、 或 、 非 三種最基本的邏輯運算,是如何用半導(dǎo)體電子電路實現(xiàn)的,這將有助于后面 集成門電路 的學(xué)習(xí)。 3. MOS管 : 是一種具有放大特性的由電壓控制的開關(guān)元件,利用 N 溝道 MOS 管和 P 溝道 MOS 管可構(gòu)成CMOS 反相器 和其它 CMOS 集成門電路 。 1. 半導(dǎo)體二極管 : 是不可控的,利用其開關(guān)特性可構(gòu)成二極管 與門 和 或門 。 因為輸入阻抗極高 ( ≥ 108 ?) 故 輸入電流 ? 0 ,電阻上的壓降 ? 0。 6. 輸入端外接電阻的大小不會引起輸入電平的變化。 3. 注意電源電壓極性。 DDOHOL , V0 VUU ??CC4000系列: ≥ 50個 Ω 10 8≥ 第三章 邏輯門電路 四、 CMOS 電路使用中應(yīng)注意的幾個問題 1. 注意輸入端的靜電防護(hù)。 (8) 抗輻射能力強。 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(fù)載能力。 (5) 輸入阻抗極高。 CC4000 系列: VDD = 3 ~ 18 V (3) 抗干擾能力強。 傳輸延遲時間 tpd 標(biāo)準(zhǔn)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 第三章 邏輯門電路 三、 CMOS 集成電路的主要特點 (1) 功耗極低。 第三章 邏輯門電路 3. 5. 4 CMOS 電路使用注意事項 一、 CC4000 和 C000 系列集成電路 1. CC4000 系列: 符合國家標(biāo)準(zhǔn),電源電壓為 3 ? 18 V,功能和外部引線排列與對應(yīng)序號的國外產(chǎn)品相同。 Y C D amp。 符號 (1) 漏極開路,工作時必須外接電源和電阻。 第三章 邏輯門電路 五、 CMOS傳輸門 (雙向模擬開關(guān) ) 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(dǎo)通, )~0( DDIO Vuu ?:1 0 )2( ?? CC 、 TN、 TP均截止, IO uu ?導(dǎo)通電阻小(幾百歐姆 ) 關(guān)斷電阻大 ( ≥ 109 ?(TG 門 — Transmission Gate) 第三章 邏輯門電路 六、 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(dǎo)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 第三章 邏輯門電路 七、 CMOS 漏極開路 門 (OD門 — Open Drain) 1. 電路組成 B A amp。 A B C D amp。 amp。 閾值電壓: UTH = VDD ( VDD = 3 ~ 18 V) 第三章 邏輯門電路 A B TN1 TP1 TN2 TP2 Y 0 0 0 1 1 0 1 1 截 通 截 通 通 通 通 截 截 通 截 截 截 截 通 通 1 1 1 0 與非門 二、 CMOS 與 非門 uA +VDD +10V V SS T P1 T N1 T P2 T N2 A B Y uB uY A B amp。 = 噪聲容限: 第三章 邏輯門電路 (2) 電流傳輸特性: )(ID ufi ?iD +VDD B1 G1 D1 S1 + uI uO TN TP B2 D2 S2 G2 VSS A B C D E F UTN VDD UTH UTP UNL UNH 0 uO / V uI / V A B C D E F 0 iD / mA uI / V UTH 電壓傳輸特性 電流傳輸特性 AB、 EF 段: TN、 TP總有一個為 截止?fàn)顟B(tài),故 iD ? 0 。 UNL: 輸入為低電平時的噪聲容限。 ( m a x )DDO iiu ?????DE、 EF 段: 與 BC、 AB 段對應(yīng), TN、 TP 的狀態(tài)與之相反。 CD 段: TN、 TP 均 導(dǎo)通。 (2) P 溝道 柵極 G 漏極 D B 源極 S iD + uGS + uDS 襯 底 iD /mA iD /mA 2 4 0 1 2 3 4 0 10 8 6 4 2 3V 4V 5V uGS = 6V 1 2 3 4 6 uGS /V uDS /V 可 變 電 阻 區(qū) 恒流區(qū) 漏極特性 轉(zhuǎn)移特性 截止區(qū) UTP uDS = 6V 開啟電壓 UTP = 2 V 參考方向 第三章 邏輯門電路 TNI Uu ?DDOHO VUu ?? V0OLO ?? Uu3. MOS 管的開關(guān)特性 (1) N 溝道增強型 MOS 管 +VDD +10V RD 20 k? B G D S uI uO +VDD +10V RD 20 k? G D S uI uO TNI Uu ?開啟電壓 UTN = 2 V iD +VDD +10V RD 20 k? G D S uI uO RON 第
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