數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程第三學習教案

1、會計學1數(shù)字電子數(shù)字電子(dinz)技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程第三技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程第三第一頁，共72頁。高電平和低電平為某規(guī)定高電平和低電平為某規(guī)定(gudng)(gudng)范圍的電位值，而非一固范圍的電位值，而非一固定值。定值。 高電平信號高電平信號(xnho)是多大的信號是多大的信號(xnho)？低電平信號？低電平信號(xnho)又是多又是多大的信號大的信號(xnho)？10高電平高電平低電平低電平01高電平高電平低電平低電平正邏輯體制正邏輯體制負邏輯體制負邏輯體制由門電路種類等決定由門電路種類等決定 第2頁/共72頁第二頁，共72頁。2.2三極管的開關(guān)三極管的開關(guān)(kigun)特性特性主要主要(

2、zhyo)(zhyo)要求：要求： 理 解 三 極 管 的 開 關(guān)理 解 三 極 管 的 開 關(guān)(kigun)(kigun)特性。特性。 掌握三極管開關(guān)工作的條件。掌握三極管開關(guān)工作的條件。 第3頁/共72頁第三頁，共72頁。三極管為什么能用作開關(guān)？三極管為什么能用作開關(guān)？怎樣怎樣(znyng)控制它的開和關(guān)？控制它的開和關(guān)？ 當輸入當輸入(shr) uI (shr) uI 為低電平為低電平，使，使 uBE Uth uBE Uth時，三極管截止。時，三極管截止。 iB 0，iC 0，C、E 間相當間相當于開關(guān)于開關(guān)(kigun)斷開。斷開。 三極管關(guān)斷的條件和等效電路三極管關(guān)斷的條件和等效電路

3、IC(sat)QAuCEUCE(sat)OiCMNIB(sat)TS負載線負載線臨界飽和線臨界飽和線 飽飽和和區(qū)區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)uBE UthBEC三極管三極管截止狀態(tài)截止狀態(tài)等效電路等效電路uI=UILuBE+ +- -Uth為門限電壓為門限電壓第4頁/共72頁第四頁，共72頁。IC(sat)QAuCEUCE(sat)OiCMNIB(sat)TS臨界飽和線臨界飽和線 飽飽和和區(qū)區(qū)放大放大(fngd)區(qū)區(qū)一、三極管的開關(guān)一、三極管的開關(guān)(kigun)作用及作用及其條件其條件 uI 增大使增大使 iB 增大，從增大，從而而(cng r)工作點上移，工作點上移， iC 增大，增大，uCE

4、 減小。減小。截止區(qū)截止區(qū)uBE Uth時時，三極管開始導(dǎo)通，三極管開始導(dǎo)通，iB 0，三極管工作于放大導(dǎo)通，三極管工作于放大導(dǎo)通狀態(tài)。狀態(tài)。第5頁/共72頁第五頁，共72頁。IC(sat)QAuCEUCE(sat)OiCMNIB(sat)TS臨界飽和線臨界飽和線 飽飽和和區(qū)區(qū)放大放大(fngd)區(qū)區(qū)一、三極管的開關(guān)一、三極管的開關(guān)(kigun)作用作用及其條件及其條件 截止截止(jizh)區(qū)區(qū)uBE IB(sat)因為因為 iB =IHB 0.7 VURBBV .92V 7 . 06 . 3RR CCCB(sat)RVI mA 1 . 0k 150V 5 所以求得所以求得 RB ton二、三

5、極管的動態(tài)開關(guān)特性二、三極管的動態(tài)開關(guān)特性 開關(guān)時間主要由于開關(guān)時間主要由于電電荷存儲效應(yīng)荷存儲效應(yīng)引起，要提高開引起，要提高開關(guān)速度，必須降低三極管飽關(guān)速度，必須降低三極管飽和深度，加速基區(qū)存儲電荷和深度，加速基區(qū)存儲電荷的消散。的消散。第11頁/共72頁第十一頁，共72頁。C E B SBD B C E 在普通在普通(ptng)三極管的基極和集電極之間并三極管的基極和集電極之間并接一個肖特基勢壘二極管接一個肖特基勢壘二極管(簡稱簡稱 SBD) 。BCSBD抗飽和三極管的開關(guān)抗飽和三極管的開關(guān)(kigun)(kigun)速速度高度高 沒有電荷存儲效應(yīng)沒有電荷存儲效應(yīng) SBD 的導(dǎo)通電壓只有的

6、導(dǎo)通電壓只有 0.4 V 而非而非 0.7 V， 因此因此(ync) UBC = 0.4 V 時，時，SBD 便導(dǎo)通便導(dǎo)通，使，使 UBC 鉗在鉗在 0.4 V 上，降低了飽和深度。上，降低了飽和深度。第12頁/共72頁第十二頁，共72頁。2.3TTL 集成集成(j chn)邏輯門邏輯門主要主要(zhyo)(zhyo)要求：要求： 了解了解 TTL 與非門的組成與非門的組成(z chn)和和工作原理。工作原理。了解了解 TTL 集成邏輯門的主要參數(shù)和使用常識。集成邏輯門的主要參數(shù)和使用常識。掌握掌握 TTL 基本門的邏輯功能和主要外特性?；鹃T的邏輯功能和主要外特性。了解了解集電極開路門和三態(tài)

7、門的邏輯功能和應(yīng)用集電極開路門和三態(tài)門的邏輯功能和應(yīng)用。第13頁/共72頁第十三頁，共72頁。ABCV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3R1R2R4R5RBRCB1C1C2E2YVCC+5V輸入級輸入級中間倒相級中間倒相級輸出級輸出級STTL系列與非門電系列與非門電路路邏輯符號邏輯符號8 . 2 k 900 50 3 . 5 k 500 250 V1V2V3V5V6( (一一) )典型典型(dinxng) TTL (dinxng) TTL 與非門與非門電路電路 除除V4外，采用外，采用了抗飽和三極管，用了抗飽和三極管，用以提高門電路工作速以提高門電路工作速度。度。V4不會不會(b hu)

8、工作于飽和狀態(tài)，因工作于飽和狀態(tài)，因此用普通三極管。此用普通三極管。 輸入級主要由多發(fā)射極管輸入級主要由多發(fā)射極管 V1 和基極和基極電阻電阻 R1 組成，用以實現(xiàn)輸入變量組成，用以實現(xiàn)輸入變量 A、B、C 的與運算。的與運算。 VD1 VD3 為輸入鉗位二極管，用以抑為輸入鉗位二極管，用以抑制輸入端出現(xiàn)的負極性干擾。正常信號輸制輸入端出現(xiàn)的負極性干擾。正常信號輸入時，入時，VD1 VD3不工作，當輸入的負極性不工作，當輸入的負極性干擾電壓大于二極管導(dǎo)通電壓時，二極管干擾電壓大于二極管導(dǎo)通電壓時，二極管導(dǎo)通，輸入端負電壓被鉗在導(dǎo)通，輸入端負電壓被鉗在 - -0.7 V上，這上，這不但抑制了輸入

9、端的負極性干擾，對不但抑制了輸入端的負極性干擾，對 V1 還還有保護作用。有保護作用。 中間級起倒相放大作用，中間級起倒相放大作用，V2 集電極集電極 C2 和發(fā)射極和發(fā)射極 E2 同時輸出兩個邏輯電平相同時輸出兩個邏輯電平相反的信號，分別驅(qū)動反的信號，分別驅(qū)動 V3和和 V5。 RB、RC 和和 V6 構(gòu)成有源構(gòu)成有源泄放電路，用以減小泄放電路，用以減小 V5管管開關(guān)時間，從而提高門電路開關(guān)時間，從而提高門電路工作速度。工作速度。 輸出級由輸出級由 V3、V4、 R4、R5和和V5組成。其中組成。其中 V3 和和 V4 構(gòu)成構(gòu)成復(fù)合管，與復(fù)合管，與 V5 構(gòu)成推拉構(gòu)成推拉式輸出結(jié)構(gòu)式輸出結(jié)構(gòu)

10、，提高了負，提高了負載能力。載能力。 第14頁/共72頁第十四頁，共72頁。VD1 VD3 在正常信號在正常信號輸輸入時入時(rsh)不工作，因此下不工作，因此下面的分面的分析中不予考慮。析中不予考慮。RB、RC 和和V6 所構(gòu)成的有源泄放電路的所構(gòu)成的有源泄放電路的作用是提高開關(guān)速度，它們作用是提高開關(guān)速度，它們不影響與非門的邏輯功能，不影響與非門的邏輯功能，因此下面的工作原理分析中因此下面的工作原理分析中也不予考慮。也不予考慮。8.2k 因為抗飽和三極管因為抗飽和三極管 V1的集的集電結(jié)導(dǎo)通電壓為電結(jié)導(dǎo)通電壓為 0.4 V，而，而 V2、V5 發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓為發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓為 0.7 V，

11、因此，因此(ync)要使要使 V1 集電結(jié)和集電結(jié)和 V2、V5 發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，必須發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，必須 uB1 1.8 V。 0.3 V3.6 V3.6 V 輸入輸入(shr)(shr)端有一個或端有一個或數(shù)個為數(shù)個為 低電平時，輸出高電平低電平時，輸出高電平。 輸入低電平端對應(yīng)的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通輸入低電平端對應(yīng)的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，uB1= 0.7 V + 0.3 V = 1 VV1管其他發(fā)射結(jié)因反偏而截止。管其他發(fā)射結(jié)因反偏而截止。1 V這時這時 V2、V5 截止。截止。 V2 截止使截止使 V1 集電極等效電阻很大，使集電極等效電阻很大，使 IB1 IB1(sat) ，V1 深度飽和。深度飽和。V2 截止

12、使截止使 uC2 VCC = 5 V，5 V因此，輸入有低電平時，輸出為高電平。因此，輸入有低電平時，輸出為高電平。截止截止截止截止深度深度飽和飽和V3 微飽和，微飽和，V4 放大工作。放大工作。uY = 5V - - 0.7 V - - 0.7 V = 3.6 V電路輸出為高電平。電路輸出為高電平。微飽和微飽和放大放大( (二二) )TTL 與非門的工作原理與非門的工作原理 第15頁/共72頁第十五頁，共72頁。綜上所述綜上所述,該電路實現(xiàn)了與非邏輯功能該電路實現(xiàn)了與非邏輯功能,即即ABCY 3.6 V3.6 V3.6 V因此，因此，V1 發(fā)射結(jié)反偏而集電極正發(fā)射結(jié)反偏而集電極正偏，稱處于倒

13、置放大偏，稱處于倒置放大(fngd)狀態(tài)狀態(tài)。1.8 V這時這時 V2、V5 飽和飽和(boh)。 uC2 = UCE2(sat) + uBE5 = 0.3 V + 0.7 V = 1 V使使 V3 導(dǎo)通，而導(dǎo)通，而 V4 截止截止(jizh)。1 V uY = UCE5(sat) 0.3 V 輸出為低電平輸出為低電平 因此，輸入均為高電平時，輸出為低電平。因此，輸入均為高電平時，輸出為低電平。 0.3 V V4 截止使截止使 V5 的等效集電極電的等效集電極電阻很大，使阻很大，使 IB5 IB5(sat) ，因此，因此 V5 深度飽和。深度飽和。倒置放大倒置放大飽飽和和飽和飽和截止截止導(dǎo)通導(dǎo)

14、通TTL 電路輸入端懸空電路輸入端懸空時相當于輸入高電平。時相當于輸入高電平。 輸入均為高電平時，輸入均為高電平時，輸出低電平輸出低電平 VCC 經(jīng)經(jīng) R1 使使 V1 集電結(jié)和集電結(jié)和 V2、V5 發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，使發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，使uB1 = 1.8 V。深深注意注意2. TTL與非門的工作原理與非門的工作原理 第16頁/共72頁第十六頁，共72頁。電壓傳輸特性測試電電壓傳輸特性測試電路路0uO/VuI/V0.31.02.03.03.61.02.0ACDBUOHUOLSTTL與非門與非門電壓傳輸特性曲電壓傳輸特性曲線線( (三三) TTL ) TTL 與非門的外特性與非門的外特性(txng)(tx

15、ng)及主及主要參數(shù)要參數(shù) 1. 電壓電壓(diny)傳輸特性和噪聲容限傳輸特性和噪聲容限 輸出電壓隨輸入輸出電壓隨輸入(shr)電壓變化的電壓變化的特性特性 uI 較小時工作于較小時工作于AB 段段，這時，這時 V2、V5 截止，截止，V3、V4 導(dǎo)通，輸出恒為高電平，導(dǎo)通，輸出恒為高電平，UOH 3.6V，稱與非門工作在截，稱與非門工作在截止區(qū)或處于關(guān)門狀態(tài)。止區(qū)或處于關(guān)門狀態(tài)。 uI 較大時工作于較大時工作于 BC 段段，這時，這時 V2、V5 工作于放工作于放大區(qū)，大區(qū)， uI 的微小增大引的微小增大引起起 uO 急劇下降，稱與非門急劇下降，稱與非門工作在轉(zhuǎn)折區(qū)。工作在轉(zhuǎn)折區(qū)。 uI

16、很大時工作于很大時工作于 CD 段，段，這時這時 V2、V5 飽和，輸出恒為低飽和，輸出恒為低電平，電平，UOL 0.3V，稱與非門工，稱與非門工作在飽和區(qū)或處于開門狀態(tài)。作在飽和區(qū)或處于開門狀態(tài)。 電壓傳輸特性測試電路電壓傳輸特性測試電路0uO/VuI/V0.31.02.03.03.61.02.0ACDBUOHUOLSTTL與非門與非門電壓傳輸特性曲線電壓傳輸特性曲線飽和區(qū)：與非門飽和區(qū)：與非門處于開門狀態(tài)。處于開門狀態(tài)。 截止區(qū)：與非門截止區(qū)：與非門處于關(guān)門狀態(tài)。處于關(guān)門狀態(tài)。 轉(zhuǎn)折區(qū)轉(zhuǎn)折區(qū) 第17頁/共72頁第十七頁，共72頁。下面介紹與電壓下面介紹與電壓(diny)傳輸特性有關(guān)傳輸特性

17、有關(guān)的主要參數(shù)：的主要參數(shù)：有關(guān)有關(guān)(yugun)參數(shù)參數(shù) 0uO/VuI/V0.31.02.03.03.61.02.0ACDBUOHUOL電壓傳輸特性曲電壓傳輸特性曲線線標準標準(biozhn)高高電平電平 USH 當當 uO USH 時，則認為輸出高電時，則認為輸出高電平，通常取平，通常取 USH = 3 V。 標準低電平標準低電平 USL當當 uO USL 時，則認為輸出低電時，則認為輸出低電平，通常取平，通常取 USL = 0.3 V。 關(guān)門電平關(guān)門電平 UOFF保證輸出保證輸出不小于不小于標準高電平標準高電平USH 時時,允許的輸入低電平的最大值。允許的輸入低電平的最大值。開門電平開

18、門電平 UON保證輸出保證輸出不高于不高于標準低電平標準低電平USL 時時,允許的輸入高電平的最小值。允許的輸入高電平的最小值。閾值電壓閾值電壓 UTH轉(zhuǎn)折區(qū)中點對應(yīng)的輸入電壓，又轉(zhuǎn)折區(qū)中點對應(yīng)的輸入電壓，又稱門檻電平。稱門檻電平。USH = 3VUSL = 0.3VUOFFUONUTH近似分析時認為：近似分析時認為：uI UTH，則與非門開通，則與非門開通， 輸出低電平輸出低電平UOL；uI UTH，則與非門關(guān)閉，則與非門關(guān)閉， 輸出高電平輸出高電平UOH。第18頁/共72頁第十八頁，共72頁。噪聲容限越大，抗干擾能力越強。噪聲容限越大，抗干擾能力越強。 指輸入指輸入(shr)低電平時，允許

19、的最大正向噪聲電壓。低電平時，允許的最大正向噪聲電壓。UNL = UOFF UIL 指輸入指輸入(shr)高電平時，允許的最大負向噪聲高電平時，允許的最大負向噪聲電壓。電壓。UNH = UIH UON 輸入信號上疊加的噪聲電壓只要不超過允許值輸入信號上疊加的噪聲電壓只要不超過允許值，就不會影響電路，就不會影響電路(dinl)的正常邏輯功能，這個允的正常邏輯功能，這個允許值稱為噪聲容限。許值稱為噪聲容限。 輸入高電平噪聲容限輸入高電平噪聲容限 UNH輸入低電平噪聲容限輸入低電平噪聲容限 UNL第19頁/共72頁第十九頁，共72頁。輸入負載特性測試電路輸入負載特性測試電路 輸入負載特性輸入負載特性

20、曲線曲線0uI /VR1/k UOFF1.1FNROFFRON2. 輸入輸入(shr)負載負載特性特性 ROFF 稱關(guān)門稱關(guān)門(gunmn)電阻。電阻。RI RON 時，相應(yīng)輸時，相應(yīng)輸入端相當于輸入高電平。對入端相當于輸入高電平。對 STTL 系列，系列，RON 2.1 k。RONROFFUOFF第20頁/共72頁第二十頁，共72頁。 例例 下圖中，已知下圖中，已知 ROFF 800 ，RON 3 k ，試對應(yīng)，試對應(yīng) 輸入波形定性畫出輸入波形定性畫出TTL與非門的輸出波形。與非門的輸出波形。( (a) )( (b) )tA0.3 V3.6 VO不同不同(b tn) TTL 系列，系列， R

21、ON、 ROFF 不同不同(b tn)。相應(yīng)相應(yīng)(xingyng)輸入端相當于輸入低輸入端相當于輸入低電平，也即相當于輸入邏輯電平，也即相當于輸入邏輯 0 。邏輯邏輯(lu j)0因此因此 Ya 輸出恒為高電平輸出恒為高電平 UOH 。相應(yīng)輸入端相當于輸入高電平，相應(yīng)輸入端相當于輸入高電平，也即相當于輸入邏輯也即相當于輸入邏輯 1 。邏輯邏輯1AAYb 1因此，可畫出波形如圖所示。因此，可畫出波形如圖所示。YbtOYatUOHO解：圖解：圖( (a) )中，中，RI = 300 RON 3 k 第21頁/共72頁第二十一頁，共72頁。3. 負載負載(fzi)能力能力 負載負載(fzi)電流電流

22、流入與非門的輸出端流入與非門的輸出端。 負載電流從與非門負載電流從與非門的輸出的輸出(shch)端流向端流向外負載。外負載。負載電流流入驅(qū)動門負載電流流入驅(qū)動門IOL負載電流流出驅(qū)動門負載電流流出驅(qū)動門IOH輸入均為輸入均為高電平高電平 輸入有輸入有低電平低電平 輸出為低電平輸出為低電平 輸出為高電平輸出為高電平 灌電流負載灌電流負載拉電流負載拉電流負載 不管是灌電流負載還是拉電流負載，負載電不管是灌電流負載還是拉電流負載，負載電流都不能超過其最大允許電流，否則將導(dǎo)致電路流都不能超過其最大允許電流，否則將導(dǎo)致電路不能正常工作，甚至燒壞門電路。不能正常工作，甚至燒壞門電路。實用中常用實用中常用扇

23、出系數(shù)扇出系數(shù) NOL 表示電路負載能力。表示電路負載能力。門電路輸出低電平時允許帶同類門電路的個數(shù)。門電路輸出低電平時允許帶同類門電路的個數(shù)。 通常按照負通常按照負載電流的流向?qū)⑤d電流的流向?qū)⑴c非門負載分為與非門負載分為 灌電流負載灌電流負載 拉電流負載拉電流負載 第22頁/共72頁第二十二頁，共72頁。 由于三極管存在開關(guān)時間，元、器件及由于三極管存在開關(guān)時間，元、器件及連線連線(lin xin)存在一定的寄生電容，因此輸存在一定的寄生電容，因此輸入矩形脈沖時，輸出脈沖將延遲一定時間。入矩形脈沖時，輸出脈沖將延遲一定時間。 輸入信輸入信號號UOm0.5 UOm0.5 UImUIm輸出信輸出

24、信號號4. 傳輸傳輸(chun sh)延遲時間延遲時間 輸入輸入(shr)電壓波形下降沿電壓波形下降沿 0.5 UIm 處到輸出電壓上升沿處到輸出電壓上升沿 0.5 Uom處間隔的時間稱截止延遲時間處間隔的時間稱截止延遲時間 tPLH。 輸入電壓波形上升沿輸入電壓波形上升沿 0.5 UIm 處到輸出電壓下降沿處到輸出電壓下降沿 0.5 Uom處間隔處間隔的時間稱的時間稱導(dǎo)通延遲時間導(dǎo)通延遲時間 tPHL L。平均傳輸延遲時間平均傳輸延遲時間 tpd 2PLHPHLpdttt tPHLtPLHtpd 越小，則門電越小，則門電路開關(guān)速度越高，工路開關(guān)速度越高，工作頻率越高。作頻率越高。 0.5 U

25、Im0.5 UOm第23頁/共72頁第二十三頁，共72頁。5. 功耗功耗(n ho)-延遲延遲積積 常用功耗常用功耗 P 和平均和平均(pngjn)傳輸延遲時間傳輸延遲時間 tpd 的乘積的乘積(簡稱簡稱功耗功耗 延遲積延遲積)來綜合評價門電路的性能，即來綜合評價門電路的性能，即M = P tpd 性能優(yōu)越的門電路應(yīng)具有性能優(yōu)越的門電路應(yīng)具有(jyu)功耗低、工作速功耗低、工作速度高的度高的特點，然而這兩者矛盾。特點，然而這兩者矛盾。 M 又稱品質(zhì)因素，值越小，說明綜合性能越好。又稱品質(zhì)因素，值越小，說明綜合性能越好。 第24頁/共72頁第二十四頁，共72頁。 使用使用(shyng)時時需外接

26、需外接上拉電阻上拉電阻 RL 即即 Open collector gate，簡稱，簡稱(jinchng) OC 門門。 常用的有集電極開路與非門、三態(tài)門、或非門、與或非常用的有集電極開路與非門、三態(tài)門、或非門、與或非門和異或門等。它們都是在與非門基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，門和異或門等。它們都是在與非門基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，TTL 與非門的上述特性對這些與非門的上述特性對這些(zhxi)門電路大多適用。門電路大多適用。 VC 可以等于可以等于 VCC也也可不等于可不等于 VCC ( (一一) )集電極開路與非門集電極開路與非門 1. 電路、邏輯符號和工作原理電路、邏輯符號和工作原理 輸入都為高電平時，輸入都

27、為高電平時， V2 和和 V5 飽和導(dǎo)通，輸出為飽和導(dǎo)通，輸出為低電平低電平 UOL 0.3 V 。輸入有低電平時，輸入有低電平時，V2和和 V5 截止，輸出為高電平截止，輸出為高電平 UOH VC 。 因此具有與非功能。因此具有與非功能。 工作原工作原理理 OC門門第25頁/共72頁第二十五頁，共72頁。 相當于與門作用。相當于與門作用。 因為因為 Y1、Y2 中有低電中有低電平時平時(pngsh)，Y 為低電平；只為低電平；只有有 Y1、Y2 均為高電平時均為高電平時(pngsh)，Y才為高電平，故才為高電平，故 Y = Y1 Y2。2. 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng) (1) (1) 實現(xiàn)實現(xiàn)

28、(shxin)(shxin)線線與與兩個或多個兩個或多個 OC 門的輸出端直接相連，相當門的輸出端直接相連，相當于將這些輸出信號相與，稱為線與。于將這些輸出信號相與，稱為線與。 Y只有只有 OC 門才能實現(xiàn)線與。普通門才能實現(xiàn)線與。普通 TTL 門輸出門輸出端不能并聯(lián)，否則可能損壞器件。端不能并聯(lián)，否則可能損壞器件。注意注意CDABCDABY 第26頁/共72頁第二十六頁，共72頁。(2)(2)驅(qū)動驅(qū)動(q dn)(q dn)顯示器和繼顯示器和繼電器等電器等 例例 下圖為用下圖為用 OC OC 門驅(qū)動發(fā)光二極管門驅(qū)動發(fā)光二極管 LED LED 的顯示電路。的顯示電路。 已知已知 LED LED

29、 的正向?qū)▔航档恼驅(qū)▔航?UF = 2V UF = 2V，正向工，正向工作電流作電流 IF = 10 mA IF = 10 mA，為保證，為保證(bozhng)(bozhng)電路正常工作電路正常工作，試確定，試確定 RC RC 的值。的值。解解：為保證電路正常工作，應(yīng)滿足為保證電路正常工作，應(yīng)滿足FCOLFV5CIRUUIR mA 10V 3 . 0V 2V 5 C R即即因此因此(ync)(ync)RC = 270 RC = 270 分析：分析：該電路只有在該電路只有在 A、B 均為高均為高電平，使輸出電平，使輸出 uO 為低電平時，為低電平時，LED 才導(dǎo)通發(fā)光；否則才導(dǎo)通發(fā)光；否

30、則 LED 中無中無電流流通，不發(fā)光。電流流通，不發(fā)光。 要使要使 LED 發(fā)光，應(yīng)滿足發(fā)光，應(yīng)滿足IRc IF = 10 mA。第27頁/共72頁第二十七頁，共72頁。TTLCMOSRLVDD+5 V(3)(3)實現(xiàn)實現(xiàn)(shxin)(shxin)電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換 TTL 與非門有時需要驅(qū)動其他種類門電路，而不與非門有時需要驅(qū)動其他種類門電路，而不同種類門電路的高低電平標準不一樣。應(yīng)用同種類門電路的高低電平標準不一樣。應(yīng)用(yngyng) OC 門就可以適應(yīng)負載門對電平的要求。門就可以適應(yīng)負載門對電平的要求。OC 門的門的 UOL 0.3V，UOH VDD，正好符合，正好符合 CMOS 電路

31、電路(dinl) UIH VDD，UIL 0的要求。的要求。 VDDRL第28頁/共72頁第二十八頁，共72頁。 即即 Tri-State Logic 門，簡門，簡稱稱 TSL 門。其輸出門。其輸出(shch)有有高電平態(tài)、低電平態(tài)和高阻態(tài)高電平態(tài)、低電平態(tài)和高阻態(tài)三種狀態(tài)。三種狀態(tài)。三態(tài)輸出與非門電路三態(tài)輸出與非門電路 EN = 1 時，時，P = 0，uP = 0.3V01100.3V1V導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止(jizh)截 止截 止(jizh) 另一方面，另一方面，V1 導(dǎo)通，導(dǎo)通， uB1 = 0.3V + 0.7V = 1V, V2、V5 截止。截止。這時，從輸出端這時，從輸出端 Y 看進

32、去，對地看進去，對地和對電源和對電源 VCC 都相當于開路，都相當于開路，輸出輸出端呈現(xiàn)高阻態(tài)端呈現(xiàn)高阻態(tài)，相當于輸出端，相當于輸出端開路。開路。Y=AB1V導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止截止截止Z這時這時 VD 導(dǎo)通，使導(dǎo)通，使 uC2 = 0.3 V + 0.7 V = 1 V，使，使 V4 截止。截止。( (二二) )三態(tài)輸出門三態(tài)輸出門 1. 電路、邏輯符號和工作原理電路、邏輯符號和工作原理工作原理工作原理 EN = 0 時，時，P = 1，VD 截止截止電路等效為一個輸入為電路等效為一個輸入為 A、B 和和1 的的 TTL 與非門。與非門。 Y = AB 第29頁/共72頁第二十九頁，共72頁。綜

33、上所述綜上所述，可見，可見(kjin)：( (二二) )三態(tài)輸出三態(tài)輸出(shch)(shch)門門 1. 電路、邏輯符號電路、邏輯符號(fho)和工作原理和工作原理只有當使能信號只有當使能信號 EN = 0 時才允許三態(tài)時才允許三態(tài)門工作，故稱門工作，故稱 EN 低電平有效低電平有效。EN 稱使能信號或控制信號稱使能信號或控制信號，A、B 稱數(shù)據(jù)信號。稱數(shù)據(jù)信號。當當 EN = 0 時，時，Y = AB，三態(tài)門處于工作態(tài)；三態(tài)門處于工作態(tài)；當當 EN = 1 時，三態(tài)門輸出時，三態(tài)門輸出呈現(xiàn)高阻態(tài)，又呈現(xiàn)高阻態(tài)，又稱稱禁止態(tài)。禁止態(tài)。第30頁/共72頁第三十頁，共72頁。EN 即即 Enab

34、le功能表功能表Z0AB1YEN使能端的兩種控制方式使能端的兩種控制方式使能端低電平有效使能端低電平有效使能端高電平有效使能端高電平有效功能表功能表Z1AB0YENEN第31頁/共72頁第三十一頁，共72頁。2. 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng) 任何時刻任何時刻 EN1、EN2、 EN3 中只能有一個為有效電中只能有一個為有效電平，平，使相應(yīng)三態(tài)門工作，而使相應(yīng)三態(tài)門工作，而其他三態(tài)輸出門處于高阻狀其他三態(tài)輸出門處于高阻狀態(tài)，從而實現(xiàn)了總線的復(fù)用態(tài)，從而實現(xiàn)了總線的復(fù)用。總線總線 ( (1) )構(gòu)成單向總線構(gòu)成單向總線 第32頁/共72頁第三十二頁，共72頁。DIDO/DIDO00高阻態(tài)高阻態(tài)工作工

35、作DI EN = 0 時，時，總線上的數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù) DI經(jīng)反相后在經(jīng)反相后在 G2 輸輸出端輸出。出端輸出。(2)(2)構(gòu)成構(gòu)成(guchng)(guchng)雙雙向總線向總線 DIDO/DIDO11工工作作 DO高阻態(tài)高阻態(tài) EN = 1 時時，數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) DO 經(jīng)經(jīng) G1 反相后傳送反相后傳送到總線上。到總線上。 DIDO/DIDO11工工作作 DO高阻態(tài)高阻態(tài) EN = 1 時時，數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) DO 經(jīng)經(jīng) G1 反相后傳送反相后傳送到總線上。到總線上。 DIDO/DIDO第33頁/共72頁第三十三頁，共72頁。 TTL 集成門的集成門的類型很多類型很多,那么如何那么如何識別它們識別它們

36、?各類型各類型之間有何異同之間有何異同(ytng)?如何選用如何選用合適的門合適的門?1. 各系列各系列(xli) TTL 集成門的比較與選用集成門的比較與選用 用于民品用于民品 用于軍品用于軍品 具有完全相同的電路結(jié)構(gòu)和電氣性能具有完全相同的電路結(jié)構(gòu)和電氣性能參數(shù)，但參數(shù)，但 CT54 系列更適合在溫度條件惡劣系列更適合在溫度條件惡劣、供電電源變化大的環(huán)境中工作。、供電電源變化大的環(huán)境中工作。 按工作溫度和電源允許變化范圍不同分為按工作溫度和電源允許變化范圍不同分為 CT74 系列系列 CT54 系列系列第34頁/共72頁第三十四頁，共72頁。向高速向高速(o s)發(fā)展發(fā)展 向低功向低功耗

37、發(fā) 展耗 發(fā) 展(fzhn) 按平均傳輸按平均傳輸(chun sh)延遲時間和平均功延遲時間和平均功耗不同分耗不同分 向減小向減小功耗功耗 - -延遲積延遲積發(fā)展發(fā)展 措施：增大電阻值措施：增大電阻值 措施：措施：( (1) ) 采用采用 SBD 和抗飽和三極管；和抗飽和三極管；( (2) ) 采用有源泄放電路；采用有源泄放電路；( (3) ) 減小電路中的電阻值。減小電路中的電阻值。其中，其中，LSTTL 系列綜合性能優(yōu)越、品種多、價格系列綜合性能優(yōu)越、品種多、價格便宜；便宜； ALSTTL 系列性能優(yōu)于系列性能優(yōu)于 LSTTL，但品種少、價格，但品種少、價格較高，因此較高，因此實用中多選用

38、實用中多選用 LSTTL。 CT74 系列系列( (即標準即標準 TTL ) )CT74L 系列系列( (即低功耗即低功耗 TTL簡稱簡稱 LTTL) ) CT74H 系列系列( (即高速即高速 TTL簡稱簡稱 HTTL) )CT74S 系列系列( (即肖特基即肖特基TTL簡稱簡稱 STTL) ) CT74AS 系列系列( (即先進肖特基即先進肖特基TTL簡稱簡稱 ASTTL) ) CT74LS 系列系列( (即低功耗肖特基即低功耗肖特基TTL 簡稱簡稱 LSTTL) )CT74ALS 系列系列( (即先進低功耗肖特基即先進低功耗肖特基TTL 簡稱簡稱 LSTTL) ) 第35頁/共72頁第三

39、十五頁，共72頁。集成門的選用集成門的選用(xunyng)要點要點(1)(1)實際使用實際使用(shyng)(shyng)中的最高工作頻率中的最高工作頻率 fm fm 應(yīng)不大于邏應(yīng)不大于邏輯門最高工作輯門最高工作 頻率頻率 fmax fmax 的一半。的一半。 實實物物圖圖片片 ( (2) )不同系列不同系列 TTL 中，器件型號后面幾位數(shù)字相同時，通中，器件型號后面幾位數(shù)字相同時，通常邏輯功能、外型尺寸、外引線排列都相同。但工作常邏輯功能、外型尺寸、外引線排列都相同。但工作速速度度( (平均傳輸延遲時間平均傳輸延遲時間 tpd ) )和平均功耗不同。實際使用和平均功耗不同。實際使用時，時，

40、高速門電路可以替換低速的；反之則不行。高速門電路可以替換低速的；反之則不行。 例如例如 CT7400CT74L00CT74H00CT74S00CT74LS00CT74AS00CT74ALS00 xx74xx00 引腳圖引腳圖 雙列直插雙列直插 14 引腳引腳四四 2 輸入輸入(shr)與非門與非門 第36頁/共72頁第三十六頁，共72頁。2. TTL 集成集成(j chn)邏輯門的使用要邏輯門的使用要點點 (1)(1)電源電源(dinyun)(dinyun)電壓用電壓用 + 5 V+ 5 V， 74 系列系列(xli)應(yīng)滿足應(yīng)滿足 5 V 5% 。( (2) )輸出端的連接輸出端的連接 普通普

41、通 TTL 門輸出端不允許直接并聯(lián)使用。門輸出端不允許直接并聯(lián)使用。 三態(tài)輸出門的輸出端可并聯(lián)使用，但同一時刻只能有三態(tài)輸出門的輸出端可并聯(lián)使用，但同一時刻只能有一個門工作，其他門輸出處于高阻狀態(tài)。一個門工作，其他門輸出處于高阻狀態(tài)。 集電極開路門輸出端可并聯(lián)使用，但公共輸出端和集電極開路門輸出端可并聯(lián)使用，但公共輸出端和電源電源 VCC 之間應(yīng)接負載電阻之間應(yīng)接負載電阻 RL。 輸出端不允許直接接電源輸出端不允許直接接電源 VCC 或直接接地。或直接接地。輸出電流應(yīng)小于產(chǎn)品手冊上規(guī)定的最大值。輸出電流應(yīng)小于產(chǎn)品手冊上規(guī)定的最大值。 第37頁/共72頁第三十七頁，共72頁。3. 多余多余(du

42、y)輸入端的輸入端的處理處理 與門和與非門的多余輸入端接與門和與非門的多余輸入端接(dun ji)(dun ji)邏輯邏輯 1 1 或者與有用輸入端并或者與有用輸入端并接。接。接接 VCC通過通過(tnggu) 1 10 k(tnggu) 1 10 k 電電阻接阻接 VCC VCC與有用輸入端并接與有用輸入端并接TTL 電路輸入端懸空時相當于輸入高電平，電路輸入端懸空時相當于輸入高電平，做實驗時與門和與非門等的做實驗時與門和與非門等的多余輸入端可懸空，但使多余輸入端可懸空，但使用中多余輸入端一般不懸空，以防止干擾。用中多余輸入端一般不懸空，以防止干擾。第38頁/共72頁第三十八頁，共72頁?；?/p>

43、門和或非門的多余輸入端接或門和或非門的多余輸入端接(dun ji)(dun ji)邏邏輯輯 0 0或者與有用輸入端并接或者與有用輸入端并接第39頁/共72頁第三十九頁，共72頁。 例例 欲用下列電路實現(xiàn)非運算，試改錯。欲用下列電路實現(xiàn)非運算，試改錯。( (ROFF 700 ，RON 2.1 k )第40頁/共72頁第四十頁，共72頁。解：解：OC 門輸出門輸出(shch)端端需外接上拉需外接上拉電阻電阻RC5.1kY = 1Y = 0 RI RON ，相應(yīng)，相應(yīng)(xingyng)輸入端為輸入端為高電平。高電平。510 RI UGS(th)N +UGS(th)P且且 UGS(th)N =UGS(

44、th)P UGS(th)N增強型增強型 NMOS 管開啟管開啟(kiq)電壓電壓AuIYuOVDDSGDDGSBVPVNB NMOS 管的襯底接管的襯底接電路最低電位，電路最低電位，PMOS管的襯底接最高電位，管的襯底接最高電位，從而從而保證襯底與漏源間保證襯底與漏源間的的 PN 結(jié)始終反偏。結(jié)始終反偏。.uGSN+- -增強型增強型 PMOS 管開啟電壓管開啟電壓uGSP+- -UGS(th)PuGSN UGS(th)N 時，增強型時，增強型 NMOS 管導(dǎo)通管導(dǎo)通uGSN UGS(th)N 時，增強型時，增強型 NMOS 管截止管截止OiDuGSUGS(th)N增強型增強型 NMOS 管管

45、轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性 時時, 增強型增強型 PMOS 管導(dǎo)通管導(dǎo)通 時時, 增強型增強型 PMOS 管截止管截止OiDuGSUGS(th)P增強型增強型 PMOS 管管轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性PGS(th)GSPUu PGS(th)GSPUu AuIYuOVDDSGDDGSBVPVNB( (一一) )電路基本結(jié)構(gòu)電路基本結(jié)構(gòu) UIL = 0 V，UIH = VDD第43頁/共72頁第四十三頁，共72頁。AuIYuOVDDSGDDGSVP襯底襯底 BVN襯底襯底 B( (二二) )工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理 ROFFNRONPuO+VDDSDDS導(dǎo)通電阻導(dǎo)通電阻 RON 截止電阻截止電阻

46、ROFFRONNROFFPuO+VDDSDDS可見可見(kjin)該電路構(gòu)成該電路構(gòu)成 CMOS 非門，又稱非門，又稱 CMOS 反反相器。相器。無論輸入高低，無論輸入高低，VN、VP 中總有一管截止中總有一管截止(jizh)，使靜態(tài)，使靜態(tài)漏極電流漏極電流 iD 0。因此。因此 CMOS 反相器靜態(tài)功耗極微小。反相器靜態(tài)功耗極微小。 輸入為低電平，輸入為低電平，UIL = 0V 時，時，uGSN = 0V UGS(th)N , VN 導(dǎo)通，導(dǎo)通，VP 截止，截止，PGS(th)DDDDGSPV0UVVu 輸入為低電平輸入為低電平 UIL = 0 V 時時，uGSN = 0V UGS(th)N

47、 ， VN 截止，截止，VP 導(dǎo)通，導(dǎo)通，PGS(th)DDSPGPV0UVuu GSPuuO VDD , 為高電平。為高電平。UIH = VDDuO 0 V ，為低電平。，為低電平。第44頁/共72頁第四十四頁，共72頁。( (一一) )CMOS 與非門和或非門與非門和或非門 1. . CMOS 與非門與非門 ABVDDVPBVPAVNAVNBY 每個輸入端對應(yīng)一每個輸入端對應(yīng)一對對 NMOS 管和管和PMOS 管。管。NMOS 管為驅(qū)動管管為驅(qū)動管，PMOS 管為負載管。管為負載管。輸入端與它們的柵極相輸入端與它們的柵極相連。連。與非門結(jié)構(gòu)特點：與非門結(jié)構(gòu)特點：驅(qū)動管相串聯(lián)驅(qū)動管相串聯(lián)，負

48、載管相并聯(lián)負載管相并聯(lián)。第45頁/共72頁第四十五頁，共72頁。ABVDDVPBVPAVNAVNBY CMOS 與非門工作與非門工作(gngzu)原理原理11導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止截止截止0 驅(qū)動管均導(dǎo)通，驅(qū)動管均導(dǎo)通， 負載管均截止，負載管均截止， 輸出為低電平。輸出為低電平。 當輸入均為當輸入均為 高電平時：高電平時： 低電平輸入端低電平輸入端相對應(yīng)的驅(qū)動管截相對應(yīng)的驅(qū)動管截止，負載管導(dǎo)通，止，負載管導(dǎo)通，輸出為高電平。輸出為高電平。 當輸入中有當輸入中有 低電平時：低電平時：ABVDDVPBVPAVNAVNBY0截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通1因此因此 Y = AB第46頁/共72頁第四十六頁，共7

49、2頁。2. . CMOS 或非門或非門 ABVDDVPBVPAVNAVNBY或非門結(jié)構(gòu)特點：或非門結(jié)構(gòu)特點：驅(qū)動管相并聯(lián)驅(qū)動管相并聯(lián)，負載管相串聯(lián)負載管相串聯(lián)。第47頁/共72頁第四十七頁，共72頁。YABuOuIVDD1漏極開路的漏極開路的CMOS與非與非門電門電路路( (二二) )漏極開路漏極開路(kil)(kil)的的 CMOS CMOS 門門簡稱簡稱(jinchng) OD 門門 與與 OC OC 門相似，常用作驅(qū)動器、電平門相似，常用作驅(qū)動器、電平(din pn)(din pn)轉(zhuǎn)換器和實轉(zhuǎn)換器和實現(xiàn)線與等?，F(xiàn)線與等。Y = AB構(gòu)成與門構(gòu)成與門 構(gòu)成輸構(gòu)成輸出端開出端開路的非路的非

50、門門需外接上需外接上拉電阻拉電阻 RD第48頁/共72頁第四十八頁，共72頁。C、C 為互補為互補控制信號控制信號 由一對參數(shù)對稱由一對參數(shù)對稱(duchn)一一致的增強型致的增強型 NMOS 管和管和 PMOS 管并聯(lián)構(gòu)成。管并聯(lián)構(gòu)成。 PMOSCuI/uOVDDCMOS傳輸傳輸門電路結(jié)門電路結(jié)構(gòu)構(gòu)uO/uIVPCNMOSVN( (三三)CMOS )CMOS 傳輸傳輸(chun (chun sh)sh)門門 工作工作(gngzu(gngzu) )原理原理 MOS 管的漏極和源極結(jié)構(gòu)對稱，可管的漏極和源極結(jié)構(gòu)對稱，可互換使用，因此互換使用，因此 CMOS 傳輸門的輸出端傳輸門的輸出端和輸入端也

51、可互換。和輸入端也可互換。 uOuIuIuO 當當 C = 0V，uI = 0 VDD 時，時，VN、VP 均截止，輸出與輸入之間呈現(xiàn)高均截止，輸出與輸入之間呈現(xiàn)高電阻，相當于開關(guān)斷開。電阻，相當于開關(guān)斷開。 uI 不能傳輸?shù)捷敵龆耍Q傳輸門關(guān)閉。不能傳輸?shù)捷敵龆?，稱傳輸門關(guān)閉。CC 當當 C = VDD，uI = 0 VDD 時，時，VN、VP 中至少有一管導(dǎo)通，輸出與輸入中至少有一管導(dǎo)通，輸出與輸入之間呈現(xiàn)低電阻，相當于開關(guān)閉合。之間呈現(xiàn)低電阻，相當于開關(guān)閉合。 uO = uI，稱傳輸門開通。，稱傳輸門開通。 C = 1，C = 0 時，傳輸門開通，時，傳輸門開通，uO = uI； C =

52、 0，C = 1 時，傳輸門關(guān)閉，信號不能傳輸。時，傳輸門關(guān)閉，信號不能傳輸。第49頁/共72頁第四十九頁，共72頁。PMOSCuI/uOVDDCMOS傳輸傳輸門電路結(jié)門電路結(jié)構(gòu)構(gòu)uO/uIVPCNMOSVN 傳輸傳輸(chun sh)(chun sh)門是一個理想的雙門是一個理想的雙向開關(guān)，向開關(guān)，可傳輸可傳輸(chun sh)(chun sh)模擬信號，也可傳輸模擬信號，也可傳輸(chun sh)(chun sh)數(shù)字信號。數(shù)字信號。TGuI/uOuO/uICC傳輸門邏輯符號傳輸門邏輯符號 TG 即即 Transmission Gate 的縮寫的縮寫(suxi) ( (三三)CMOS )C

53、MOS 傳輸傳輸(chun (chun sh)sh)門門 第50頁/共72頁第五十頁，共72頁。 在反相器基礎(chǔ)上串接在反相器基礎(chǔ)上串接了了 PMOS 管管 VP2 和和 NMOS 管管 VN2，它們的柵極分別，它們的柵極分別受受 EN 和和 EN 控制。控制。( (四四)CMOS )CMOS 三態(tài)輸出三態(tài)輸出(shch)(shch)門門 AENVDDYVP2VP1VN1VN2低電平使能的低電平使能的 CMOS 三態(tài)輸出門三態(tài)輸出門工作工作(gngzu(gngzu)原理原理001導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通Y=A110截止截止截止截止Z EN = 1 時，時，VP2、VN2 均截止，輸出端均截止，輸出端 Y

54、 呈現(xiàn)高呈現(xiàn)高阻態(tài)。阻態(tài)。 因此因此(ync)構(gòu)成使能端構(gòu)成使能端低電平有效的三態(tài)門。低電平有效的三態(tài)門。 EN = 0 時，時，VP2 和和 VN2 導(dǎo)通，呈現(xiàn)低電阻，不影導(dǎo)通，呈現(xiàn)低電阻，不影響響 CMOS 反相器工作。反相器工作。 Y = AEN第51頁/共72頁第五十一頁，共72頁。( (一一)CMOS )CMOS 數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路(jchng-(jchng-dinl)dinl)系列系列 CMOS4000 系列系列 功耗極低、抗干擾能力強；功耗極低、抗干擾能力強；電源電壓范圍寬電源電壓范圍寬 VDD = 3 15 V；工作頻率低，工作頻率低，fmax = 5 MHz；驅(qū)動能力差

55、驅(qū)動能力差。高速高速CMOS 系列系列( (又稱又稱 HCMOS 系列系列) ) 功耗極低、抗干擾能力強；電功耗極低、抗干擾能力強；電源電壓范圍源電壓范圍 VDD = 2 6 V；工作頻率高，工作頻率高，fmax = 50 MHz；驅(qū)動能力強。驅(qū)動能力強。 提高提高(t go)(t go)速度措速度措施：減小施：減小MOS MOS 管的極間電容。管的極間電容。 由于由于CMOS電路電路 UTH VDD / 2，噪聲容限，噪聲容限UNL UNH VDD / 2，因此抗，因此抗干擾干擾能力很強。電源電壓越高能力很強。電源電壓越高，抗干擾能力越強。，抗干擾能力越強。第52頁/共72頁第五十二頁，共7

56、2頁。民品民品(mn pn) 軍品軍品 VDD = 2 6 V T 表示表示(biosh)與與 TTL 兼容兼容VDD = 4.5 5.5 V CC54HC / 74HC 系列系列CC54HC / 74HC 系系列列 TT按按電源電壓電源電壓不同分為不同分為 按工作溫度不同分為按工作溫度不同分為 CC74 系列系列 CC54 系列系列 高速高速 CMOS 系列系列第53頁/共72頁第五十三頁，共72頁。1. 注意不同系列注意不同系列 CMOS 電路允許的電源電壓范圍電路允許的電源電壓范圍(fnwi)不不同，同， 一般多用一般多用 + 5 V。電源電壓越高，抗干擾能力也越強。電源電壓越高，抗干擾

57、能力也越強。 ( (二二)CMOS )CMOS 集成邏輯集成邏輯(lu j)(lu j)門使用門使用要點要點 2. 閑置輸入閑置輸入(shr)端端的處理的處理 不允許懸空。不允許懸空。 可與使用輸入端并聯(lián)使用。但這樣會增大輸入電容，可與使用輸入端并聯(lián)使用。但這樣會增大輸入電容，使速度下降，因此工作頻率高時不宜這樣用。使速度下降，因此工作頻率高時不宜這樣用。 與門和與非門的閑置輸入端可接正電源或高電平；與門和與非門的閑置輸入端可接正電源或高電平；或門和或非門的閑置輸入端可接地或低電平?；蜷T和或非門的閑置輸入端可接地或低電平。 第54頁/共72頁第五十四頁，共72頁。2.5 集成邏輯集成邏輯(lu

58、 j)門電路的應(yīng)用門電路的應(yīng)用主要主要(zhyo)(zhyo)要求：要求： 了解了解 TTL 和和 CMOS 電路電路(dinl)的主要差異。的主要差異。 了解了解集成門電路的選用和應(yīng)用。集成門電路的選用和應(yīng)用。 第55頁/共72頁第五十五頁，共72頁。 注意：注意：CMOS 電路的扇出系數(shù)電路的扇出系數(shù)(xsh)大是由于其負載門大是由于其負載門的輸入阻抗很高，所需驅(qū)動功率極小，并非的輸入阻抗很高，所需驅(qū)動功率極小，并非 CMOS 電路的驅(qū)電路的驅(qū)動能力比動能力比 TTL 強。實際上強。實際上 CMOS4000 系列驅(qū)動能力遠小于系列驅(qū)動能力遠小于 TTL，HCMOS 驅(qū)動能力與驅(qū)動能力與 T

59、TL 相近。相近。 功耗極低功耗極低 抗干擾能力強抗干擾能力強 電源電壓范圍寬電源電壓范圍寬 輸出信號擺幅大輸出信號擺幅大( (UOH VDD，UOL 0 V) ) 輸入阻抗高輸入阻抗高 扇出系數(shù)大扇出系數(shù)大 第56頁/共72頁第五十六頁，共72頁。根據(jù)電路工作要求根據(jù)電路工作要求(yoqi)和市場因素等綜和市場因素等綜合決定合決定 若對功耗和抗干擾能力要求一般若對功耗和抗干擾能力要求一般(ybn)，可選用，可選用 TTL 電路。目前多用電路。目前多用 74LS 系列，它的功耗較小系列，它的功耗較小，工作頻率一般，工作頻率一般(ybn)可用至可用至 20 MHz；如工作；如工作頻率較高，可選用

60、頻率較高，可選用 CT74ALS 系列，其工作頻率系列，其工作頻率一般一般(ybn)可至可至 50 MHz。 若要求功耗低、抗干擾能力強，則應(yīng)選用若要求功耗低、抗干擾能力強，則應(yīng)選用 CMOS 電路。電路。其中其中 CMOS4000 系列一般用于工系列一般用于工作頻率作頻率 1 MHz 以下、驅(qū)動能力要求不高的場合；以下、驅(qū)動能力要求不高的場合；HCMOS 常用于工作頻率常用于工作頻率 20 MHz 以下、要求較強以下、要求較強驅(qū)動能力的場合。驅(qū)動能力的場合。 第57頁/共72頁第五十七頁，共72頁。解：解： 例例 試 改 正 下 圖 電 路 的 錯 誤 ， 使 其 正 常試 改 正 下 圖 電 路