【正文】 + 5V ）RCC21 1CCR2（ + 5V ） V V3k Ω（ 2）負載能力差 （ 1）在多個門串接使用時，會出現(xiàn)低電平偏離標準數(shù)值的情況。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 18 A pr 2022 S he e t of F i l e : C : \ P r ogr a m F i l e s \ D e s i gn E xpl or e r 99 S E \ E xa m p l e s \ z xj .ddbD r a w n B y:dsg( b)dsg(a)RonCi Ci MOS管的開關等效電路 (a) 截止狀態(tài) (b) 飽和狀態(tài) TTL管的開關特性等效圖 NPN型 bceUI=Ub’e （ b端接電阻后為 b’端） UI=0V，開關打開 UI=5V，開關合上 bcePNP型 UI=Ub’e （ b端接電阻后為 b’端） UI=0V，開關打開 UI=5V，開關合上 其實， NPN和 PNP型BJT具有幾乎相同的特征，只不過各電極端的電壓極性和電流流向不同而已 二、三極管的開關特性等效圖 b c e MOS管的開關特性等效圖 同樣， NMOS和 PMOS管具有幾乎相同的特征，只不過各電極端的電壓極性不同而已 GDSPMOS UI=UGS UI=0V，開關打開 UI=5V，開關合上 NMOS UI=UGS UI=0V，開關打開 UI=5V，開關合上 GDS G D S 一、二極管與門和或門電路 1． 與門電路 第二節(jié) 分立元件邏輯門電路 LAB+VDD3k Ω（ + 5 V ）RCC21amp。 Ci的值約為幾皮法。MOS管的開關電路見右圖。 由 MOS管的輸出特性曲線可知，它在工作時也有三個區(qū)：可變電阻區(qū)（飽和區(qū)）、恒流區(qū)（放大區(qū)）及截止區(qū)，如左圖所示。動態(tài)時，即三極管在截止與飽和兩種狀態(tài)迅速轉換時，三極管內(nèi)部電荷的建立和消散都需要一定的時間，所以集電極電流的變化往往滯后于輸入電壓的變化，因而輸出電壓 uo也必定滯后輸入電壓，如右圖所示?？芍?， 三極管可分別工作在飽和區(qū) 、 放大區(qū) 、 及截止區(qū) ， 開關電路中 ， 三極管分別工作在飽和區(qū)和截止區(qū) 。 ret二極管的動態(tài)特性 二 、三極管的開關特性 ? TTL管的開關特性 ? MOS管的開關特性 （ 1） TTL管的開關特性 u iV ccRcbceRbibu oi c在數(shù)字電路中，三極管常常工作于 截止和飽和狀態(tài)，并在這兩個狀態(tài) 之間進行快速轉換。 小規(guī)模集成電路（ SSI） 0~9個二輸入門 中規(guī)模集成電路（ MSI） 10~99個門 大規(guī)模集成電路（ LSI） 100個門以上 超大規(guī)模集成電路（ VLSI） 超過 1000個門 按集成電路規(guī)模的大小進行分類 數(shù)字集成電路 二 、三極管的開關特性 第一節(jié) 二極管和三級管的開關特性 一、二極管的開關特性 ? TTL管的開關特性 ? MOS管的開關特性 u iRV Di D二極管的開關特性 理想： ? 接通時，接觸電阻為 0，無壓降 ? 斷開時，接觸電阻為 ∞ ，無電流 實際： ? 0ui≦U th時，二極管截止 ? uiUth后，二極管導通，當 Uth=， iD=()/R，二極管VD可等效為一個有 ? ui0時，二極管反向截止，等效為一個斷開的開關 一、二極管的開關特性 i D / m A3 02 01 0U t h0 . 8u D / V0 . 0 10 . 0 2I R 在動態(tài)情況下，即當給二極管加上突變的電壓時，二極管的動態(tài)特性如右圖所示 ,① 當外加電壓由反向突然變?yōu)檎驎r，要等到 PN結內(nèi)部建立起足夠的電荷梯度后才能產(chǎn)生擴散電流；② 當外加電壓由正向突然變?yōu)榉聪驎r，由于 PN結內(nèi)堆積了一定數(shù)量的存儲電荷，有較大的瞬態(tài)反向電流，隨著電荷的消散，反向電流迅速減小并趨于零。 ? 集成注入邏輯電路 I2L(Integrated Injection Logic) MOS集成電路又可進一步分為： ? PMOS( Pchannel Metal Oxide Semiconductor)； ? NMOS(Nchannel Metal Oxide Semiconductor)； ? CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor)。結構簡單、制造方便、集成度高、功耗低，但速度較慢。 表示的是一定的電壓范圍，不是一個固定值 邏輯門電路的分類： ? 分立元件 ? 集成邏輯門電路 ? 雙極型 —— ? MOS —— 按所采用的半導體器件進行分類 采用雙極型半導體器件作為元件 ,速度快、負載能力強，但功耗較大、 集成度較低。第二講 邏輯門電路 基本要求 了解分立元件與 、 或 、 非 、 或非 、 與非門的電路組成 、 工作原理 、 邏輯功能及其描述方法； 掌握邏輯約定及邏輯符號的意義； 熟練掌握 TTL與非門典型電路的分析方法 、 電壓傳輸特性 、輸入特性 、 輸入負載特性 、 輸出特性；了解噪聲容限 、 TTL與非門性能的改進方法； 掌握 OC門 、 三態(tài)門的工作原理和使用方法 ， 正確理解 OC門負載電阻的計算及線與 、 線或的概念； 掌握 CMOS反相器 、 與非門 、 或非門 、 三態(tài)門的邏輯功能分析 ， CMOS反相器的電壓及電流傳輸特性； 邏輯約定 數(shù)字電路中關于高、低電平的概念 VH —— 高電平 1 VL —— 低電平 0 邏輯電平： 由半導體電子元器件組成的邏輯電路 ,表現(xiàn)為 “ 0”和 “ 1”兩個不同的狀態(tài) ,常用一個電壓范圍表示叫做 邏輯 0 和 邏輯 1,或叫做 0態(tài) 和 1態(tài) ，統(tǒng)稱邏輯電平。 邏輯電平不是物理量，而是物理量的相對表示。 采用金屬 氧化物半導體場效應管作為元件。 雙極型集成電路又可進一步可分為： ? 二極管 晶體管邏輯電路 DTL (Diode Transistor Logic ) ? 晶體管 晶體管邏輯電路 TTL (Transistor Transistor Logic)； ? 發(fā)射極耦合邏輯電路 ECL(Emitter Coupled Logic)。 CMOS電路應用較普遍 ， 不但適合通用邏輯電路的設計 ， 而且綜合性能最好 。人們把反向電流從峰值衰減到峰值的十分之一所經(jīng)過的時間定義為反向恢復時間 。 +V CCR C+++NP N型硅三極管飽和時各電極電壓工作狀態(tài) 截止 放大 飽和 條件 ib ≈ 0 0ibIcs/ β ibIcs/β 偏置情況 發(fā)射結和集電結均反偏 發(fā)射結正偏，集電結反偏 發(fā)射結和集電結均正偏 集電極電流 ic ≈ 0 ic=ib β ic=Ics ≈ Vcc/Rc且不隨ib增加改變 管壓降 Vce=Vcc Vce=VccicRc Vce ≈ C、 e間等效內(nèi)阻 很大，相當于開關斷開 恒流源 很小，相當于開關閉和 下圖示出了一個用雙極型三極管及其特性曲線 。 三極管開關電路 三極管的特性曲線 u iV ccRcbceRbibu oi cib=0 ib=ics/β ib=20uA 在分析三極管開關電路時，往往用左圖所示電路來等效三極管開關電路。 三極管開關的等效電路 三極管電路的動態(tài)特性 (a) 截止狀態(tài) (b)飽和狀態(tài) （ 2） MOS管的開關特性 MOS管是金屬－氧化物－半導體場效應管 (Metaloxidesemiconductor FieldEffect Transistor)的簡稱，因為它只有一種載流子參與導電故也稱單極型三極管。在開關電路中， MOS管分別工作在截止區(qū)和可變電阻區(qū)。 實際電路中往往用下圖所示電路來等效 MOS的開關電路，圖中 Ci表示 MOS管的柵極輸入電容。由于開關電路的輸出端不可避免地帶有一定的負載電容，加之柵極輸入電容 Ci的影響，所以在動態(tài)情況下，輸出電流 iD及輸出電壓 UDS都將滯后于輸入電壓的變化。ABL = A 解決辦法： 將二極管與門 （ 或