[工學(xué)]門(mén)電路課件-文庫(kù)吧資料
2025-02-23 18:03本頁(yè)面
【正文】 VVV44 （以 74系列 非門(mén)為例） VCC=5V,VIH=,VIL= T1導(dǎo)通，深飽和 T2,T5截止。 注意：三極管飽和越深，由飽和到截止的延遲時(shí)間越長(zhǎng)。從而導(dǎo)致輸出電壓滯后于輸入電壓的變化。 38 五、 CMOS數(shù)字電路的各種系列 39 一、雙極型三極管（ BJT)的開(kāi)關(guān)特性 可用輸入輸出特性來(lái)描述?？稍谳斎?、輸出端接入鉗位保護(hù)電路，在電源輸入端加去偶電路。 (1)輸入端接低內(nèi)阻信號(hào)源； (2)輸入端接有大電容； (3)輸入端接長(zhǎng)線。 (1)儲(chǔ)存和運(yùn)輸不要使用化纖織物包裝，最好用金屬屏蔽層包裝； (3)不用的輸入端不應(yīng)懸空。 36 四、 CMOS電路的正確使用 CMOS電路的輸入保護(hù)電路承受靜電電壓和脈沖功率的能力有限。 I? 目前，某些精密 CMOS模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻已降低到 20 ? 以下。 33 將電壓傳輸系數(shù)定義如下： KTG= = O?I? TGLLRRR? 采用改進(jìn)電路的 CMOS四模擬開(kāi)關(guān) CC4066在 VDD=15V時(shí)， RTG值不大于 240?。先分析只有一個(gè)管時(shí)的情況： 單管工作的缺點(diǎn)是： (1)有死區(qū)； (2)導(dǎo)通電阻隨輸入電壓變化很大。 TG OI ?? / IO ?? /C C’ 傳輸門(mén)可雙向傳輸。其邏輯符號(hào)如右： 設(shè)：傳輸門(mén)的導(dǎo)通電阻為 RTG、管 T1和 T2的導(dǎo)通電阻分別為 RON1和 RON2。 只有一個(gè)門(mén)輸出低電平是最不利情況。 為提高速度，就必須保持輸出高電平時(shí)的低內(nèi)阻特性。 RL在求出的范圍內(nèi)取值。其電位 ， 矩形框表示 線與 o?當(dāng) ＝ VOH時(shí) o?IOH IOH IOH IOH IIH IIH IIH IIH IRL IRL= nIOH+mIIH m i nOHLRLCCO VRIV ?????IHOHOHCCL mInIVVR???? m i n用上式求出 RL的最大值。 總線電位用 表示。 這是用集電極開(kāi)路門(mén)連成總線結(jié)構(gòu)的典型電路。 符號(hào)： A B Y 內(nèi)部邏輯可以變化。 特點(diǎn)： VDD2可取不同值； 。( BABABAY ????28 普通 CMOS門(mén)不能接成 線與 形式。39。39。)39。)39。((39。39。 )39。 特點(diǎn)： P溝道管串聯(lián)、 N溝道管并聯(lián)； 2RON RON/2 1 1 RON R0N 0 1 RON RON 1 0 RON/2 2R0N 0 0 RO（與非 ) RO（或非） B A 輸出高電平偏低 輸出低電平偏高 此外，輸入狀態(tài)還會(huì)影響這兩個(gè)門(mén)的電壓傳輸特性。 輸出電阻隨輸入狀態(tài)變化。 定量估算可得動(dòng)態(tài)功耗 PC的公式： PC=CLfV2DD 負(fù)載電容經(jīng) T T2充、放電，也會(huì)產(chǎn)生功耗。 傳輸延遲時(shí)間與電源電壓和負(fù)載電容有關(guān)，因此 VDD和 CL都對(duì)交流噪聲容限有影響。 用 tPHL和 tPLH的平均值 tPD表示延遲作用，稱為平均傳輸延遲時(shí)間。 24 （三）動(dòng)態(tài)特性 (1) MOS管在開(kāi)關(guān)過(guò)程中無(wú)電荷存儲(chǔ)，有利于縮短延遲時(shí)間； (2) MOS管的導(dǎo)通電阻比 TTL電路大的多，所以其內(nèi)部電容和負(fù)載電容對(duì)傳輸延遲時(shí)間的影響非常顯著。 23 (2) 輸出高電平 DS?DS?Di0 0 IOH VDD VOH VOH= + VDD DS? 與輸出低電平類(lèi)似，此時(shí) T1工作在可變電阻區(qū)；當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)， T1的 VDS加，導(dǎo)致輸出下降。 二極管 D2和電阻 RS串聯(lián)電路的特性 二極管D1的特性 22 4 .輸出特性 (1) 輸出低電平 DS?Di0 VDD增加相當(dāng)于T2的 VGS增加 T2工作在可變電阻區(qū)，有較小的導(dǎo)通電阻，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，該電阻上的壓降將緩慢增加。 21 由于 MOS管柵極絕緣，輸入電流恒為 0，但 CMOS門(mén)輸入端接有保護(hù)電路，從而輸入電流不為 0。 CC4000系列 CMOS電路的噪聲容限為：（允許輸出電壓變化百分之十） VNH=VNL=30%VDD 20 A 當(dāng) T1,T2都導(dǎo)通時(shí)，iD不為 0；輸入電壓為 VDD/2時(shí)，iD較大，因此不應(yīng)使其長(zhǎng)期工作在 BC段。 由于特性對(duì)稱，閾值電壓為 VDD的一半。 特點(diǎn)： 此部分在教材 80－ 86頁(yè)。 CC4000系列 CMOS電路的 VDD可在 3－ 18V之間選取。 O?17 特點(diǎn)：靜態(tài)功耗近似為 0；電源電壓可在很寬的范圍內(nèi)選取。 要求兩管特性完全一樣 T2截止； T1導(dǎo)通。 iD = 0， =0V。 ?輸入低電平為 0V；高電平為 VDD。 P溝道管開(kāi)啟電壓 VGS(th)P記為 VTP。 二 . CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理 ComplementarySymmetry MOS .互補(bǔ)對(duì)稱式 MOS電路。 超大規(guī)模集成電路 VLSI: Very Large Scale Integration, 按制造工藝分類(lèi) ： 雙極型集成電路； 單極型集成電路； 我們介紹 TTL電路。 中規(guī)模集成電路 MSI: Medium Scale Integration。目前單個(gè)集成電路上已能作出數(shù)千萬(wàn)個(gè)三極管，而其面積只有數(shù)十平方毫米。英文Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱 IC。其延遲時(shí)間比雙極型三極管還要長(zhǎng)。 由于是單極型器件，無(wú)電荷存儲(chǔ)效應(yīng)。約為幾皮法。 OND RR ??若 ，則 回下頁(yè) CCDONONO VRRR???VDD RON
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