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文檔簡介

第三章集成邏輯門門—是用來控制開和關的工具。門電路—按一定的條件去控制信號的通過或不通過的電路。邏輯門電路—用來實現(xiàn)(基本)邏輯關系的門電路?;具壿嬮T電路—與、或、非門。

穩(wěn)態(tài)特性瞬態(tài)特性第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)一、二極管的開關特性及參數(shù)

1、二極管的開關特性第三章集成邏輯門門—是用來控制開和關的工具。穩(wěn)態(tài)特性1

(1)穩(wěn)態(tài)特性

☆理想開關的特性:(快、略講)當開關K打開時,I=0,Rk=∞當開關K閉合時,Vk=0,Rk=0開閉動作瞬間完成。不受環(huán)境、溫度等影響。☆二極管的穩(wěn)態(tài)特性:

二極管的基本特性:單向?qū)щ娦?!ERK

(1)穩(wěn)態(tài)特性

☆理想開關的特性:(快、略講)☆二極管的21)正向特性正向?qū)ǎㄏ喈斢陂_關接通)時,有一定正向壓降,即:VD(Si)≈0.7v

VD(Ge)≈0.3v2)反向特性反向截止(相當于開關斷開)時,存在反向飽和電流:在常溫下:IS(Si)-----為nA級IS(Ge)-----為μA級-D+R0VK+R0VVD+R0V-D+R0V-1)正向特性正向?qū)ǎㄏ喈斢陂_關接通)時,有一定正向壓降,23(2)瞬態(tài)特性(動態(tài)特性)

約定:

導通截止放大二極管D(diode)D+D-三極管T(transistor)T++T-T+

二極管的瞬態(tài)開關特性:

由D+

D-那一瞬間所呈現(xiàn)的特性叫瞬態(tài)開關特性。(2)瞬態(tài)特性(動態(tài)特性)約定:4P型N型結(jié)合燒結(jié)擴散擴散產(chǎn)生I擴內(nèi)電場漂移

又產(chǎn)生

I漂正負相等當形成本征純凈半導體進行建立摻入五價的磷或砷摻入三價硼或銦回憶:PN結(jié)的形成:(快、略講)P型N型結(jié)合燒結(jié)擴散擴散產(chǎn)生I擴內(nèi)電場漂移又產(chǎn)生I漂正5

PN結(jié)的形成:(快、略講)N空間電荷區(qū)耗盡層++------------------------++------++++++++++++++++++++++++++P內(nèi)電場VhoPN結(jié)的形成:(快、略講)N空間電荷區(qū)耗盡層6

二極管的電容效應(充放電作用)二極管內(nèi)存在電容結(jié)構(gòu):一般電容有介質(zhì)和極板:介質(zhì):PN結(jié)內(nèi)缺少導電載流子,留下不能移動的正負離子電荷,導電率很低,就相當于介質(zhì)。極板:PN結(jié)兩側(cè)的P區(qū)和N區(qū)導電率相對較高,因而相當于極板。結(jié)電容效應:當PN結(jié)外加正向電壓時,外電場與內(nèi)電場方向不一致,使多子向交界面運動,PN結(jié)變窄(正負離子電荷減少),這相當于結(jié)電容充電(清華教材稱為放電)。當PN結(jié)外加負向電壓時,在外電場的作用下,使多子背離交界面運動,PN結(jié)變寬(正負離子電荷增加),這相當于結(jié)電容放電(清華教材稱為充電)。

二極管的電容效應(充放電作用)二極管內(nèi)存在電容結(jié)7擴散電容效應:當PN結(jié)加正向電壓時,P區(qū)中空穴克服內(nèi)電場阻力擴散到N區(qū)以后,并不立即與N區(qū)的電子復合而消失,而是在一定的路程Lp內(nèi)(Lp通常稱為擴散長度)一方面繼續(xù)擴散,一方面與電子復合而消失,由于復合,空穴濃度呈指數(shù)律下降,這樣就在PN結(jié)的擴散區(qū)內(nèi)存儲了一定數(shù)量的空穴,并建立起一定的空穴濃度梯度。同理:電子擴散到P區(qū)以后也要形成存儲電荷,也要建立起一個濃度梯度,這樣就相當于在兩個極板上充了電荷。

擴散電容效應:8在工程上?。篿o=2.條件:VB≤VE(即VBE≤0)二極管的瞬態(tài)開關特性:<2>T++T-狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性瞬態(tài)開關特性。判斷T++:iB>IBS00TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)同時,在邏輯上又具有靈活性,所以ECL門成為高速邏輯門電路中的主要類型。二極管內(nèi)存在電容結(jié)構(gòu):TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))扇出系數(shù)NO:(自己看書P68)平均延遲時間(自己看書P68)在柵源之間加正電壓VGS,只需改變VGS的大小,就能實現(xiàn)52倒數(shù)18行及P51圖3—1—4VRmax(最大反向工作電壓)ton=td+tr1)反向恢復時間—tre

(“D”的重要開關參數(shù))

基本含義:見P.52倒數(shù)18行及P51圖3—1—4反向恢復時間要經(jīng)歷兩個過程:擴散電容放電(存儲電荷消散)過程所需時間——ts結(jié)電容放電(PN結(jié)變寬)過程所需時間——tf則:Tre=ts+tf2)正向恢復時間tr正向恢復時間:tr很短

PN結(jié)很快變窄+-VI=-Vr-+-VrRVI=Vf+--+-VrRiDiD=VI-VDR=Vf(Vr)R在工程上取:io=2.1)反向恢復時間—tre(“D92、二極管的開關參數(shù)極限參數(shù):Ifmax(最大正向工作電流)VRmax(最大反向工作電壓)<1>反向恢復時間:tre≤5ns<2>零偏壓電容:C結(jié)+C擴<5PF3、二極管在開關電路中的應用<1>限幅器(自學)

自學時注意:a、研究目的是分析VI與VO的關系,二極

管在電路中的狀態(tài)、作用。

<<<<>>b、當ViMVD時,D可理想化,即VD≈0V當rD(正)RrD(反)時,…2、二極管的開關參數(shù)極限參數(shù):Ifmax(最102>箝位器(只講概念)箝位:保持輸入信號的基本形狀不變,將其波形的

底部或頂部固定在某一選定的電平上叫~。

箝位器:完成箝位作用的電路叫~。箝位器的電路結(jié)構(gòu):-VIDCR○○○○+VO耦合電路箝位二極管2>箝位器(只講概念)箝位:保持輸入信號的基本形狀不變,將11二、三極管的開關特性及參數(shù)

1、三極管的開關特性(1)穩(wěn)態(tài)特性

穩(wěn)態(tài)特性:開關電路中晶體管穩(wěn)定工作在截止狀態(tài)和飽和狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性。VCCRCVOVIRbVCCVO◎◎○○Rbec二、三極管的開關特性及參數(shù)1、三極管的開關特性12特點:iB↑(再),iC增加很小,iC由RC、VCC決定

VCES很小,一般VCES(Si)≈0.3VVCES(Ge)≈-0.1V

VBES(Si)≈0.7V

VBES(Ge)≈-0.3V1)截止狀態(tài)(相當于開關斷開)條件:VB≤VE(即VBE≤0)VB<VC特點:iB≈0iC≈0VCE≈VCC2)飽和狀態(tài)(相當于開關閉合)條件:VB>VE

VB>VC

b-e結(jié)b-c結(jié)均反偏b-e結(jié)b-c結(jié)均正偏-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+-???iB>IBS≈CSi=bCRCESVCCVb)(臨·(IBS為臨界飽和時的基極驅(qū)動電流)特點:iB↑(再),iC增加很小,iC由RC、VC133)臨界飽和點:

條件:VBE=VCE=0.7Vb-e結(jié)正偏b-c結(jié)零偏特點:4)飽和深度(飽和系數(shù)):5)開關電路中的晶體管工作狀態(tài)的判斷

判斷T-:VBE<0.5V截止VBE≤0V可靠截止判斷T++:iB>IBS

-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+-???3)臨界飽和點:-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+14

這四個時間之間的關系:toff>ton而ts>tf<2>T++T-狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性

擴散電容放電(電荷消散)過程——所經(jīng)歷的時間ts(存儲時間)

結(jié)(發(fā)射結(jié))電容放電(PN結(jié)變寬)過程——所經(jīng)歷的時間tf(下降時間)toff=ts+tf將toff稱為斷開時間(2)瞬態(tài)特性瞬態(tài)特性:晶體管由T-T++時,轉(zhuǎn)換一瞬間所呈現(xiàn)的特性叫瞬態(tài)特性(又叫動態(tài)特性)。<1>T-T++狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性

結(jié)(發(fā)射結(jié))電容充電(PN結(jié)變窄)過程——所經(jīng)歷的時間td(延遲時間)

擴散電容充電(電荷積累)過程——所經(jīng)歷的時間tr(上升時間)ton=td+tr將ton稱為接通時間這四個時間之間的關系:toff>ton而ts>t15請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(3)E/EMOS反相器(增強/耗盡)請見P87圖348第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)例一、分析P97圖3—5—15所示電路。ab段:VI<0.平均延遲時間(自己看書P68)VO=VOH極型數(shù)字集成電路中的一朵瑰麗的新花。電壓傳輸特性:(請見P64頁)TTL與非門工作于開態(tài)時:見P68圖3—2—9(a)1)截止狀態(tài)(相當于開關斷開)性叫瞬態(tài)特性(又叫動態(tài)特性)。3VVCES(Ge)≈-0.請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(3)帶緩沖級的與非門(P97圖3-5-14)它的電路構(gòu)成和差分放大器外形相似,但工作在開關狀態(tài),即截止與放大兩種工作狀態(tài)。在工程上?。篿o=2.輸入端開路時,流過這個導通截止放大(RiGRiK)2、晶體三極管的開關參數(shù)

請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(集電極最大允許電流ICM,反向擊穿電壓)<1>飽和壓降:VBES,VCES<2>接通時間和斷開時間:ton=td+trtoff=ts+tf3、三極管在開關電路中的應用舉例

晶體三極管反相器(非門電路):反相器——將控制信號脈沖的極性變反的電路。請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!2、晶體三極管的開關參數(shù)請?zhí)貏e注16(2)功能:完成V0與VI的反相。(3)工作原理:

當VI=VIL并滿足VBE≤0V時,T-V0=VOH≈Vcc

當VI=VIH并滿足iB>IBS時,T++V0=VOL≈0V(4)電路工作條件:

1)T-條件

2)T++條件(5)輸出波形的改善:(1)反相器的電路結(jié)構(gòu)R2-VBBVIR1RCVCCV0i1i2iBiB>IBS≈CSi=bCRCESVCCVb)(臨·(2)功能:完成V0與VI的反相。(1)反17(5)波形的改善:C0VIR1RCVCCV0++--問題的提出:為什么要改善?a、存在接通時間和斷開時間:ton=td+trtoff=ts+tfb、還存在容性負載和分布電容的影響。EqDq(VCC>Eq)VCC=12V,Eq=3VCJi1R2-VBBi2改善措施:a、加“加速”電容b、加“箝位”電路(5)波形的改善:C0VIR1RCVCCV0++--問題18加Eq、Dq改善輸出波形(VCC>Eq)

V0(V)1230t加Eq、Dq改善輸出波形(VCC>Eq)V0(V19<6>反向器的工作波形(先對學生提問)tttVIV0V0000VHVL<6>反向器的工作波形(先對學生提問)tttVIV0V20第二節(jié)TTL集成邏輯門R1R2R3T3T4T2T1ABCVCCY第二節(jié)TTL集成邏輯門R1R2R3T3T4T2T121●集成邏輯電路門

把二、三極管和其它一些元件及電路連線做在一塊半導體基片上,具有某種邏輯功能,就構(gòu)成了集成邏輯電路門。*1948年發(fā)明了晶體管;

1958年在一塊硅片上做成了一個相移振蕩電路┉1967年就誕生了單片集成度在1000個晶體管以上的集成電路?!窦蛇壿嬰娐烽T*1948年發(fā)明了晶體管;221.集成門電路的類型

按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模。2.集成門電路的制作特點

a.二極管的制作(感興趣的,請自己找參考書看)b.電阻的制作c.電容的制作在一塊半導體芯片上制作門電路或元器件數(shù)量的大小。1.集成門電路的類型在一塊半導體芯片上制作門電路或元器件數(shù)量23●TTL門電路TTL—TransistorTransistorLogic國產(chǎn)TTL集成門電路與國際上相當系列對照表(以前54類為軍用,74類為民用)SN54/74SN54H/74HSN54S/74SSN54LS/74LS相當?shù)膰H系列T1000T2000T3000T4000國內(nèi)沿用系列CT54/74(標準通用系列)CT54H/74H(高速系列)CT54S/74S

(肖特基)

CT54LS/74LS

(低功耗肖特基)集成電路系列國產(chǎn)TTL肖特基Schottky●TTL門電路國產(chǎn)TTL集成門電路與國際上相當系列對照表S24各級的作用:輸入級:實現(xiàn)各輸入信號相與.中間級:給T3、T4提供驅(qū)動信號.輸出級:提高工作速度,增強帶負載能力.1.TTL與非門的典型電路①電路結(jié)構(gòu)D1D4的作用?輸入級中間級輸出級R1R2R4T3T4T2T1ABCVCC(+5V)V0D4D3D1R3VI130Ω1.6KΩ4KΩ1KΩ二極管與門電路原理:(請看黑板)各級的作用:1.TTL與非門的典型電路D1D4的作25②基本工作原理a.TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))當VI=VIL=0.3V(一個或一個以上入端為低電位)時T1++(深)(VB11V)T2-T3+D4+T4-

Vo=VoH=VCC-VR2-VBE3-VD4

=5v-0.7v-0.7v

=3.6v

即TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))箝在*(請看黑板)②基本工作原理箝在*(請看黑板)26b.TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))當VI=VIH=3.6V(即入端全為高電位)時T1

(倒置)T2++(VB3=1V)T3-D4-T4++

V0=VOL=VCES4=0.3v即TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))rr◆倒置工作狀態(tài):條件:VB<VE,VB>VCb—e結(jié)反偏b—c結(jié)正偏特點:β≈0.01~0.02反向電流放大系數(shù)很小

iE≈βiB≈0(iC=iB)

基極電流全部流向集電極!b.TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))即TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))r27③帶負載能力和工作速度的分析

a.帶負載能力(分TTL工作于開態(tài)和關態(tài)兩種情況討論)

b.工作速度:

當VI時,T2-(很快)T3+(加快)T4-(加快)③帶負載能力和工作速度的分析28同的數(shù)據(jù)或控制信號。按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模。二極管的瞬態(tài)開關特性:Ri=1012Ω飽和狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性。00分布電容的影響。第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)(RiGRiK)2)飽和狀態(tài)(相當于開關閉合)解:當EN=0時,為工作態(tài),Y=A平均延遲時間(自己看書P68)同的數(shù)據(jù)或控制信號。電流的形成:在漏—源之間2、二極管的開關參數(shù)<1>飽和壓降:VBES,VCES輸入級:實現(xiàn)各輸入信號相與.(RiGRiK)TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))<6>反向器的工作波形(先對學生提問)(4)電路工作條件:

1)T-條件

2)T++條件④外部特性

a.電壓傳輸特性:(請見P64頁)

指VO隨VI變化的特性。ab段:VI<0.6vTTL工作在截止區(qū)VO=VOHbc段:0.6v≤VI<1.3vTTL工作在線性區(qū)cd段:VI≥1.3vTTL工作在轉(zhuǎn)折區(qū)de段:VI(繼續(xù))

TTL工作在飽和區(qū)

幾個主要特性參數(shù):輸出高電平、輸出低電平、關門電平、開門電平、閾值電壓(門檻電壓)、噪聲容限1.4V1.8V0.8VVoff0123cde0.3V3.6V2.7V123abVOVI同的數(shù)據(jù)或控制信號。④外部特性29關門電平Voff:

在保證輸出不低于2.7V的條件下,允許的最大輸入低電平值Voff≤0.8V。開門電平Von:

在保證輸出不高于額定低電平0.35V的條件下,允許的最小輸入高電平值Von≥1.8V。閾值電壓(門檻電壓):

VT=1.4V輸入信號噪聲容限:

定量地說明門電路的抗干擾能力。輸入低電平噪聲容限:

VNL=Voff-VIL=0.8V-0.3V輸入高電平噪聲容限:

VNH=VIH-Von=3.6V-1.8V

N—noise(噪聲)1.4V1.8V0.8VVoff0123cde0.35V3.6V2.7V123abVOVI關門電平Voff:1.4V1.8V0.8VVoff012330b.輸入特性◆輸入特性曲線:

指iI和VI之間的關系曲線AB段:VI<1.3vBC段:1.3v≤VI≤1.6v&RiiIvIvI(V)iI(mA)012iIS12ABCb.輸入特性&RiiIvIvI(V)iI(mA)012iIS31可求得:Ri≥3.2kΩ——開門電阻◆輸入負載特性要求TTL工作于關態(tài):VO=====VOHVI=iIRi=Ri≤0.8V穩(wěn)定VCC-VBE1Ri+R1可求得:Ri≤0.91kΩ——關門電阻請深刻理解并牢記要求TTL工作于開態(tài):VO=====VOL

VI=iIRi≥1.8V

Ri≥1.8V/iI穩(wěn)定(iI=iB1-iB2)可求得:Ri≥3.2kΩ——開門電阻◆輸入負載特性穩(wěn)定VC32c.輸出特性

輸出等效電路

TTL與非門工作于開態(tài)時等效電路:&VIHVO=VOL=0.3VRO=rCES

=10~20Ωio0.3v

TTL與非門工作于關態(tài)時等效電路:RO≈100Ω3.6vVO=VOH&VILVO=VOHc.輸出特性&VIHVO=VOL=0.3VRO=rCES33輸出特性曲線:指Vo和io的關系曲線。TTL與非門工作于開態(tài)時:見P68圖3—2—9(a)TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)在工程上?。篿o=2.5mA動態(tài)(瞬態(tài))尖峰電流:請見P69圖3—2—11,并理解。R1R2R4T3T4T2T1ABCVCC(+5V)V0D4D3D1R3VI130Ω1.6KΩ4KΩ1KΩTTL工作在開態(tài)時:PL=電源供給電流×電源電壓TTL工作在關態(tài)態(tài)時:PH=電源供給電流×電源電壓輸入由高向低轉(zhuǎn)換一瞬間PH=電源供給電流×電源電壓d.平均延遲時間

(自己看書P68)e.電源特性:平均功耗空載截止功耗空載導通功耗()HLPPP+=21輸出特性曲線:指Vo和io的關系曲線。動態(tài)(瞬態(tài))尖峰電流34⑤TTL與非門參數(shù)Voff、Von、VOH、VOL、VT、PL、PH(RiG

RiK)輸入短路電流IIS:指任一輸入端接地而其余輸入端開路時,流過這個輸入端的電流。請思考?&○&○&○&○1V=VL時O1IO1V=VH時O1IO1=IIS×()=IIH×(

)請注意提示:V=VL時,O1V=VH時,O1(灌)IO1(拉)IO139VO1扇出系數(shù)NO:(自己看書P68)輸入漏電流IIH:任一輸入端接高電平時流入該輸入端的電流。⑤TTL與非門參數(shù)請思考?&○&○&○&○1V=VL時O35⑥多余輸入端的處理:2、TTL或非門(見P71)3、TTL異或門(見P72)4、集電極開路門(OC門)(見P72)

OC—OpenCircuit線與—直接把兩個或更多邏輯門的輸出端相聯(lián),實現(xiàn)其輸出“相與”的功能,叫線與。

○1○1●ABF請想一想,我們剛剛討論的TTL與非門可否用來實現(xiàn)線與??100Ω10Ω3.6V0.3VI=?○&○●F&普通TTL門12VO1=VOHVO2=VOL例如:

30mA將多于輸入端與有用輸入端并接。⑥多余輸入端的處理:○1○1●ABF請想一想,我們剛剛10036集電極開路門電路和符號:電路:○○○○+5VP符號:見P73圖3—2—17(b)RL(外接電阻)外接電阻取值范圍的計算,請看參考書!○○○(+5V)PVCCRL(外接電阻)○○○(+5V)PVCC●●集電極開路門電路和符號:電路:○○○○+5VP符號:見P7375、三態(tài)輸出門①電路結(jié)構(gòu)EN11②工作原理:高阻態(tài)0111Yxx11100100AB01EN開態(tài)工作態(tài)EN為控制端.VCCT3T4T2T1ABYR3VIR0●●●關態(tài)5、三態(tài)輸出門EN11②工作原理:高阻態(tài)0111Yx38③符號:請見P74圖3—2—19④用途:

實現(xiàn)用同一根導線輪流傳送多個不同的數(shù)據(jù)或控制信號。6、其它系列TTL門電路

①CT54H/74H(T2000)系列

②CT54S/74S(T3000)系列(請見P76圖3—2—23)

STTL門電路的特點:

速度高(tPd≤6ns,甚至可到2—4ns)、功耗低、內(nèi)部噪聲低、可靠性高,被稱為雙極型數(shù)字集成電路中的一朵瑰麗的新花。

③CT54LS/74LS(T4000)系列總線或母線A1B1A2B2A3B3&&&③符號:請見P74圖3—2—19總線或母線A1B1A2B239條件:VBE=VCE=0.1、半導體的表面場效應現(xiàn)象同理:電子擴散到P區(qū)以后也要形成存儲電荷,也要建立起一輸出高電平、輸出低電平、關門電平、平均延遲時間(自己看書P68)在柵源之間加正電壓VGS,只需改變VGS的大小,就能實現(xiàn)VB<VCCT54S/74S(肖特基)門電路—按一定的條件去控制信號的通過或不通過的電路。二極管內(nèi)存在電容結(jié)構(gòu):輸出特性曲線:指Vo和io的關系曲線。(2)E/EMOS與門、或門(P87圖3-4-7(a)(b))它的電路構(gòu)成和差分放大器外形相似,但工作在開關狀態(tài),即截止與放大兩種工作狀態(tài)。CMOS反相器條件:VB≤VE(即VBE≤0)門—是用來控制開和關的工具。3VVCES(Ge)≈-0.TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))第三節(jié)發(fā)射極耦合邏輯(ECL)門

(請看書P78倒數(shù)第1行——P79第5行)ECL(EmitterCoupledLogic)是雙極型邏輯門的一種非飽和型的門電路,它充分體現(xiàn)了非飽和型電路的優(yōu)點,那就是傳輸延遲很小。同時,在邏輯上又具有靈活性,所以ECL門成為高速邏輯門電路中的主要類型。ECL門又叫做電流開關邏輯(CurrentSwitchingLogicCSL)門。它的電路構(gòu)成和差分放大器外形相似,但工作在開關狀態(tài),即截止與放大兩種工作狀態(tài)。雙極型的含義?什么叫單極性?條件:VBE=VCE=0.第三節(jié)發(fā)射極耦合邏輯(ECL40第四節(jié)MOS邏輯門一、MOS晶體管1、半導體的表面場效應現(xiàn)象P型半導體N型薄層金屬板耗盡層淺表面深表面E+-多子:少子:溫度、壓力、光照、電場、磁場、以及宇宙射線等都會改變半導體材料的性質(zhì)。第四節(jié)MOS邏輯門一、MOS晶體管P型半導體N型薄層金屬412、MOS管的構(gòu)成一般總是把襯底和源極連在一起使用。源、漏極具有對稱性,可以調(diào)換使用。P--SiSGD高濃度N區(qū)NN(源極)(漏極)(柵極)SiO2絕緣層2、MOS管的構(gòu)成一般總是把襯底和源極連在一起使用。P--S423、特性2)導電能力的控制:

電流的形成:在漏—源之間加正電壓或負電壓,一個N區(qū)為電子的供應站,另一個N區(qū)為電子的收購站,于是就形成了電流。導電能力的控制:

在柵源之間加正電壓VGS,只需改變VGS的大小,就能實現(xiàn)

導電能力的控制。NN(1)基本工作原理

1)導電溝道的形成:

在柵極和襯底(源極)之間加一個正電壓,就產(chǎn)生表面場效應現(xiàn)象,從而形成導電溝道。P--SiSGD高濃度N區(qū)NN(源極)(漏極)(柵極)SiO2絕緣層3、特性2)導電能力的控制:NN(1)基本工作原理P--Si43(2)輸入特性(又叫轉(zhuǎn)移特性)閾值電壓(開啟電壓):VTN=(3—6)VIDGSDVGS0VTID(2)輸入特性(又叫轉(zhuǎn)移特性)閾值電壓(開啟電壓):VTN=44(3)、輸入電阻和輸入電容(Ri和Ci)1)、Ri:

Ri=1012Ω

輸入阻抗極高,這是MOS晶體管的最大特點。

這是為什么?

因此,柵極泄漏電流很小,靜態(tài)負載能力很強!2)、Ci:

Ci——指柵極對襯底和源極之間存在的電容。其典型值:Ci=(2~5)PF

因為在柵極和襯底之間有sio2絕緣層?。。?)、輸入電阻和輸入電容(Ri和Ci)1)、Ri:因為45(4)MOS管的分類及符號1)分類

P溝道N溝道按工藝分

按工藝分增強型耗盡型按半導體材料分增強型耗盡型(4)MOS管的分類及符號1)分類P溝道N溝道按工藝分462)符號GSDGSDGSDN增強型GSDN耗盡型P增強型P耗盡型GSDGSDN通用P通用GSDN和P通用BBBB2)符號GSDGSDGSDN增強型GSDN耗盡型P增強型P耗47二、MOS反相器

MOS反相器是MOS門電路中最基本的單元。1、MOS反相器的分類

E—EnhancementD—DepletionC—ComplementaryE/EMOS反相器按負載分電阻負載MOS反相器有源負載MOS反相器E/DMOS反相器CMOS反相器二、MOS反相器MOS反相器是MOS門電路中最基本的單48(1)電阻負載MOS反相器VIRLVDDVDDi充

i放VOVIVDDRL(2)E/EMOS反相器(增強/增強)

請見P85圖344(3)E/EMOS反相器(增強/耗盡)

請見P87圖348(1)電阻負載MOS反相器VIRLVDDVDDi充49(4)CMOS反相器4)CMOS反相器的特點:

a、靜態(tài)功耗極低。b、抗干擾能力強。

c、輸入阻抗高,負載能力強。1)電路:2)工作原理:當VI=VIL=0V

時,T0,TL,VO=VOH=VDD當VI=VIH=VDD時,T0,TL,VO=VOL=0V--++3)電壓傳輸特性和電流特性:DDGVITLSSVOTOGVDDIIIIIIIVV00VDDIT0+在增強TL+在減弱VOVIVIVTNVDDI為同時通過TL和T0的電流。(4)CMOS反相器4)CMOS反相器的特點:1)電路:250三、MOS門電路1、NMOS門電路

(1)E/EMOS與非門(P86圖3-4-6(a))或非門(P86圖3-4-6(b))(2)E/EMOS與門、或門(P87圖3-4-7(a)(b))(3)E/DMOS或非門、與非門(P88圖3-4-11(a)(b))2、CMOS門電路(1)CMOS與非門(P96圖3-5-12(a)(b))(2)CMOS或非門(P96圖3-5-13(a)(b))(3)帶緩沖級的與非門(P97圖3-5-14)MOS門靜態(tài)MOS門動態(tài)MOS門三、MOS門電路1、NMOS門電路MOS門靜態(tài)MOS門動態(tài)51(3)帶緩沖級的與非門

(P97圖3-5-14)P97圖3-5-14其作用原理是克服:

因輸入端多而使輸出電阻變大,造成輸出電平值穩(wěn)定性差,抗干擾能力弱。VDDABFP為什么要如此連接?(3)帶緩沖級的與非門P97圖3-5-14其作用原理是克服52(4)CMOS傳輸門(雙向開關)P94圖3-5-103)邏輯符號

請見:P94圖3—5—10如果VI=VDD/2時,TN,TP,

開關接通。++2)工作原理當C=0,C=1時:(請自己分析)

1)電路C、C為控制端--++當C=1,C=0時,如果VI=VIL=0V時,TN,TP,開關接通。如果VI=VIH=VDD時,TN,TP,開關接通。CVI/VOVO/VITNTPSSVDDC(4)CMOS傳輸門(雙向開關)P94圖3-5-103)邏輯53(5)CMOS三態(tài)輸出門課堂練習:請寫上班級、學號、姓名

(一定在8分鐘內(nèi)全部完成)

請分析:P98圖3—5—16(a),(b)

P98圖3—5—17所示電路。當EN=1時,為高阻態(tài)。分析舉例:例一、分析P97圖3—5—15所示電路。解:當EN=0時,為工作態(tài),Y=A(5)CMOS三態(tài)輸出門課堂練習:請寫上班級、學號、姓名當E54思考題:分析如下圖所示電路(寫出表達式,列出真值表)AFBVDDF1思考題:分析如下圖所示電路(寫出表達式,列出真值表)AFBV55第三章作業(yè)P1021.4.

5.6.(補充要求:寫出表達式)

7.10.11.12.13.第三章作業(yè)P10256第三章集成邏輯門門—是用來控制開和關的工具。門電路—按一定的條件去控制信號的通過或不通過的電路。邏輯門電路—用來實現(xiàn)(基本)邏輯關系的門電路?;具壿嬮T電路—與、或、非門。

穩(wěn)態(tài)特性瞬態(tài)特性第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)一、二極管的開關特性及參數(shù)

1、二極管的開關特性第三章集成邏輯門門—是用來控制開和關的工具。穩(wěn)態(tài)特性57

(1)穩(wěn)態(tài)特性

☆理想開關的特性:(快、略講)當開關K打開時,I=0,Rk=∞當開關K閉合時,Vk=0,Rk=0開閉動作瞬間完成。不受環(huán)境、溫度等影響?!疃O管的穩(wěn)態(tài)特性:

二極管的基本特性:單向?qū)щ娦?!ERK

(1)穩(wěn)態(tài)特性

☆理想開關的特性:(快、略講)☆二極管的581)正向特性正向?qū)ǎㄏ喈斢陂_關接通)時,有一定正向壓降,即:VD(Si)≈0.7v

VD(Ge)≈0.3v2)反向特性反向截止(相當于開關斷開)時,存在反向飽和電流:在常溫下:IS(Si)-----為nA級IS(Ge)-----為μA級-D+R0VK+R0VVD+R0V-D+R0V-1)正向特性正向?qū)ǎㄏ喈斢陂_關接通)時,有一定正向壓降,259(2)瞬態(tài)特性(動態(tài)特性)

約定:

導通截止放大二極管D(diode)D+D-三極管T(transistor)T++T-T+

二極管的瞬態(tài)開關特性:

由D+

D-那一瞬間所呈現(xiàn)的特性叫瞬態(tài)開關特性。(2)瞬態(tài)特性(動態(tài)特性)約定:60P型N型結(jié)合燒結(jié)擴散擴散產(chǎn)生I擴內(nèi)電場漂移

又產(chǎn)生

I漂正負相等當形成本征純凈半導體進行建立摻入五價的磷或砷摻入三價硼或銦回憶:PN結(jié)的形成:(快、略講)P型N型結(jié)合燒結(jié)擴散擴散產(chǎn)生I擴內(nèi)電場漂移又產(chǎn)生I漂正61

PN結(jié)的形成:(快、略講)N空間電荷區(qū)耗盡層++------------------------++------++++++++++++++++++++++++++P內(nèi)電場VhoPN結(jié)的形成:(快、略講)N空間電荷區(qū)耗盡層62

二極管的電容效應(充放電作用)二極管內(nèi)存在電容結(jié)構(gòu):一般電容有介質(zhì)和極板:介質(zhì):PN結(jié)內(nèi)缺少導電載流子,留下不能移動的正負離子電荷,導電率很低,就相當于介質(zhì)。極板:PN結(jié)兩側(cè)的P區(qū)和N區(qū)導電率相對較高,因而相當于極板。結(jié)電容效應:當PN結(jié)外加正向電壓時,外電場與內(nèi)電場方向不一致,使多子向交界面運動,PN結(jié)變窄(正負離子電荷減少),這相當于結(jié)電容充電(清華教材稱為放電)。當PN結(jié)外加負向電壓時,在外電場的作用下,使多子背離交界面運動,PN結(jié)變寬(正負離子電荷增加),這相當于結(jié)電容放電(清華教材稱為充電)。

二極管的電容效應(充放電作用)二極管內(nèi)存在電容結(jié)63擴散電容效應:當PN結(jié)加正向電壓時,P區(qū)中空穴克服內(nèi)電場阻力擴散到N區(qū)以后,并不立即與N區(qū)的電子復合而消失,而是在一定的路程Lp內(nèi)(Lp通常稱為擴散長度)一方面繼續(xù)擴散,一方面與電子復合而消失,由于復合,空穴濃度呈指數(shù)律下降,這樣就在PN結(jié)的擴散區(qū)內(nèi)存儲了一定數(shù)量的空穴,并建立起一定的空穴濃度梯度。同理:電子擴散到P區(qū)以后也要形成存儲電荷,也要建立起一個濃度梯度,這樣就相當于在兩個極板上充了電荷。

擴散電容效應:64在工程上取:io=2.條件:VB≤VE(即VBE≤0)二極管的瞬態(tài)開關特性:<2>T++T-狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性瞬態(tài)開關特性。判斷T++:iB>IBS00TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)同時,在邏輯上又具有靈活性,所以ECL門成為高速邏輯門電路中的主要類型。二極管內(nèi)存在電容結(jié)構(gòu):TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))扇出系數(shù)NO:(自己看書P68)平均延遲時間(自己看書P68)在柵源之間加正電壓VGS,只需改變VGS的大小,就能實現(xiàn)52倒數(shù)18行及P51圖3—1—4VRmax(最大反向工作電壓)ton=td+tr1)反向恢復時間—tre

(“D”的重要開關參數(shù))

基本含義:見P.52倒數(shù)18行及P51圖3—1—4反向恢復時間要經(jīng)歷兩個過程:擴散電容放電(存儲電荷消散)過程所需時間——ts結(jié)電容放電(PN結(jié)變寬)過程所需時間——tf則:Tre=ts+tf2)正向恢復時間tr正向恢復時間:tr很短

PN結(jié)很快變窄+-VI=-Vr-+-VrRVI=Vf+--+-VrRiDiD=VI-VDR=Vf(Vr)R在工程上?。篿o=2.1)反向恢復時間—tre(“D652、二極管的開關參數(shù)極限參數(shù):Ifmax(最大正向工作電流)VRmax(最大反向工作電壓)<1>反向恢復時間:tre≤5ns<2>零偏壓電容:C結(jié)+C擴<5PF3、二極管在開關電路中的應用<1>限幅器(自學)

自學時注意:a、研究目的是分析VI與VO的關系,二極

管在電路中的狀態(tài)、作用。

<<<<>>b、當ViMVD時,D可理想化,即VD≈0V當rD(正)RrD(反)時,…2、二極管的開關參數(shù)極限參數(shù):Ifmax(最662>箝位器(只講概念)箝位:保持輸入信號的基本形狀不變,將其波形的

底部或頂部固定在某一選定的電平上叫~。

箝位器:完成箝位作用的電路叫~。箝位器的電路結(jié)構(gòu):-VIDCR○○○○+VO耦合電路箝位二極管2>箝位器(只講概念)箝位:保持輸入信號的基本形狀不變,將67二、三極管的開關特性及參數(shù)

1、三極管的開關特性(1)穩(wěn)態(tài)特性

穩(wěn)態(tài)特性:開關電路中晶體管穩(wěn)定工作在截止狀態(tài)和飽和狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性。VCCRCVOVIRbVCCVO◎◎○○Rbec二、三極管的開關特性及參數(shù)1、三極管的開關特性68特點:iB↑(再),iC增加很小,iC由RC、VCC決定

VCES很小,一般VCES(Si)≈0.3VVCES(Ge)≈-0.1V

VBES(Si)≈0.7V

VBES(Ge)≈-0.3V1)截止狀態(tài)(相當于開關斷開)條件:VB≤VE(即VBE≤0)VB<VC特點:iB≈0iC≈0VCE≈VCC2)飽和狀態(tài)(相當于開關閉合)條件:VB>VE

VB>VC

b-e結(jié)b-c結(jié)均反偏b-e結(jié)b-c結(jié)均正偏-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+-???iB>IBS≈CSi=bCRCESVCCVb)(臨·(IBS為臨界飽和時的基極驅(qū)動電流)特點:iB↑(再),iC增加很小,iC由RC、VC693)臨界飽和點:

條件:VBE=VCE=0.7Vb-e結(jié)正偏b-c結(jié)零偏特點:4)飽和深度(飽和系數(shù)):5)開關電路中的晶體管工作狀態(tài)的判斷

判斷T-:VBE<0.5V截止VBE≤0V可靠截止判斷T++:iB>IBS

-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+-???3)臨界飽和點:-VBBRCNNPRbbceVCCVI+-+70

這四個時間之間的關系:toff>ton而ts>tf<2>T++T-狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性

擴散電容放電(電荷消散)過程——所經(jīng)歷的時間ts(存儲時間)

結(jié)(發(fā)射結(jié))電容放電(PN結(jié)變寬)過程——所經(jīng)歷的時間tf(下降時間)toff=ts+tf將toff稱為斷開時間(2)瞬態(tài)特性瞬態(tài)特性:晶體管由T-T++時,轉(zhuǎn)換一瞬間所呈現(xiàn)的特性叫瞬態(tài)特性(又叫動態(tài)特性)。<1>T-T++狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性

結(jié)(發(fā)射結(jié))電容充電(PN結(jié)變窄)過程——所經(jīng)歷的時間td(延遲時間)

擴散電容充電(電荷積累)過程——所經(jīng)歷的時間tr(上升時間)ton=td+tr將ton稱為接通時間這四個時間之間的關系:toff>ton而ts>t71請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(3)E/EMOS反相器(增強/耗盡)請見P87圖348第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)例一、分析P97圖3—5—15所示電路。ab段:VI<0.平均延遲時間(自己看書P68)VO=VOH極型數(shù)字集成電路中的一朵瑰麗的新花。電壓傳輸特性:(請見P64頁)TTL與非門工作于開態(tài)時:見P68圖3—2—9(a)1)截止狀態(tài)(相當于開關斷開)性叫瞬態(tài)特性(又叫動態(tài)特性)。3VVCES(Ge)≈-0.請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(3)帶緩沖級的與非門(P97圖3-5-14)它的電路構(gòu)成和差分放大器外形相似,但工作在開關狀態(tài),即截止與放大兩種工作狀態(tài)。在工程上?。篿o=2.輸入端開路時,流過這個導通截止放大(RiGRiK)2、晶體三極管的開關參數(shù)

請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!(集電極最大允許電流ICM,反向擊穿電壓)<1>飽和壓降:VBES,VCES<2>接通時間和斷開時間:ton=td+trtoff=ts+tf3、三極管在開關電路中的應用舉例

晶體三極管反相器(非門電路):反相器——將控制信號脈沖的極性變反的電路。請?zhí)貏e注意極限參數(shù)!!2、晶體三極管的開關參數(shù)請?zhí)貏e注72(2)功能:完成V0與VI的反相。(3)工作原理:

當VI=VIL并滿足VBE≤0V時,T-V0=VOH≈Vcc

當VI=VIH并滿足iB>IBS時,T++V0=VOL≈0V(4)電路工作條件:

1)T-條件

2)T++條件(5)輸出波形的改善:(1)反相器的電路結(jié)構(gòu)R2-VBBVIR1RCVCCV0i1i2iBiB>IBS≈CSi=bCRCESVCCVb)(臨·(2)功能:完成V0與VI的反相。(1)反73(5)波形的改善:C0VIR1RCVCCV0++--問題的提出:為什么要改善?a、存在接通時間和斷開時間:ton=td+trtoff=ts+tfb、還存在容性負載和分布電容的影響。EqDq(VCC>Eq)VCC=12V,Eq=3VCJi1R2-VBBi2改善措施:a、加“加速”電容b、加“箝位”電路(5)波形的改善:C0VIR1RCVCCV0++--問題74加Eq、Dq改善輸出波形(VCC>Eq)

V0(V)1230t加Eq、Dq改善輸出波形(VCC>Eq)V0(V75<6>反向器的工作波形(先對學生提問)tttVIV0V0000VHVL<6>反向器的工作波形(先對學生提問)tttVIV0V76第二節(jié)TTL集成邏輯門R1R2R3T3T4T2T1ABCVCCY第二節(jié)TTL集成邏輯門R1R2R3T3T4T2T177●集成邏輯電路門

把二、三極管和其它一些元件及電路連線做在一塊半導體基片上,具有某種邏輯功能,就構(gòu)成了集成邏輯電路門。*1948年發(fā)明了晶體管;

1958年在一塊硅片上做成了一個相移振蕩電路┉1967年就誕生了單片集成度在1000個晶體管以上的集成電路。●集成邏輯電路門*1948年發(fā)明了晶體管;781.集成門電路的類型

按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模。2.集成門電路的制作特點

a.二極管的制作(感興趣的,請自己找參考書看)b.電阻的制作c.電容的制作在一塊半導體芯片上制作門電路或元器件數(shù)量的大小。1.集成門電路的類型在一塊半導體芯片上制作門電路或元器件數(shù)量79●TTL門電路TTL—TransistorTransistorLogic國產(chǎn)TTL集成門電路與國際上相當系列對照表(以前54類為軍用,74類為民用)SN54/74SN54H/74HSN54S/74SSN54LS/74LS相當?shù)膰H系列T1000T2000T3000T4000國內(nèi)沿用系列CT54/74(標準通用系列)CT54H/74H(高速系列)CT54S/74S

(肖特基)

CT54LS/74LS

(低功耗肖特基)集成電路系列國產(chǎn)TTL肖特基Schottky●TTL門電路國產(chǎn)TTL集成門電路與國際上相當系列對照表S80各級的作用:輸入級:實現(xiàn)各輸入信號相與.中間級:給T3、T4提供驅(qū)動信號.輸出級:提高工作速度,增強帶負載能力.1.TTL與非門的典型電路①電路結(jié)構(gòu)D1D4的作用?輸入級中間級輸出級R1R2R4T3T4T2T1ABCVCC(+5V)V0D4D3D1R3VI130Ω1.6KΩ4KΩ1KΩ二極管與門電路原理:(請看黑板)各級的作用:1.TTL與非門的典型電路D1D4的作81②基本工作原理a.TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))當VI=VIL=0.3V(一個或一個以上入端為低電位)時T1++(深)(VB11V)T2-T3+D4+T4-

Vo=VoH=VCC-VR2-VBE3-VD4

=5v-0.7v-0.7v

=3.6v

即TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))箝在*(請看黑板)②基本工作原理箝在*(請看黑板)82b.TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))當VI=VIH=3.6V(即入端全為高電位)時T1

(倒置)T2++(VB3=1V)T3-D4-T4++

V0=VOL=VCES4=0.3v即TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))rr◆倒置工作狀態(tài):條件:VB<VE,VB>VCb—e結(jié)反偏b—c結(jié)正偏特點:β≈0.01~0.02反向電流放大系數(shù)很小

iE≈βiB≈0(iC=iB)

基極電流全部流向集電極!b.TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))即TTL工作在開態(tài)(飽和態(tài))r83③帶負載能力和工作速度的分析

a.帶負載能力(分TTL工作于開態(tài)和關態(tài)兩種情況討論)

b.工作速度:

當VI時,T2-(很快)T3+(加快)T4-(加快)③帶負載能力和工作速度的分析84同的數(shù)據(jù)或控制信號。按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模。二極管的瞬態(tài)開關特性:Ri=1012Ω飽和狀態(tài)所呈現(xiàn)的特性。00分布電容的影響。第一節(jié)晶體二、三極管的開關特性及參數(shù)(RiGRiK)2)飽和狀態(tài)(相當于開關閉合)解:當EN=0時,為工作態(tài),Y=A平均延遲時間(自己看書P68)同的數(shù)據(jù)或控制信號。電流的形成:在漏—源之間2、二極管的開關參數(shù)<1>飽和壓降:VBES,VCES輸入級:實現(xiàn)各輸入信號相與.(RiGRiK)TTL工作在關態(tài)(截止態(tài))<6>反向器的工作波形(先對學生提問)(4)電路工作條件:

1)T-條件

2)T++條件④外部特性

a.電壓傳輸特性:(請見P64頁)

指VO隨VI變化的特性。ab段:VI<0.6vTTL工作在截止區(qū)VO=VOHbc段:0.6v≤VI<1.3vTTL工作在線性區(qū)cd段:VI≥1.3vTTL工作在轉(zhuǎn)折區(qū)de段:VI(繼續(xù))

TTL工作在飽和區(qū)

幾個主要特性參數(shù):輸出高電平、輸出低電平、關門電平、開門電平、閾值電壓(門檻電壓)、噪聲容限1.4V1.8V0.8VVoff0123cde0.3V3.6V2.7V123abVOVI同的數(shù)據(jù)或控制信號。④外部特性85關門電平Voff:

在保證輸出不低于2.7V的條件下,允許的最大輸入低電平值Voff≤0.8V。開門電平Von:

在保證輸出不高于額定低電平0.35V的條件下,允許的最小輸入高電平值Von≥1.8V。閾值電壓(門檻電壓):

VT=1.4V輸入信號噪聲容限:

定量地說明門電路的抗干擾能力。輸入低電平噪聲容限:

VNL=Voff-VIL=0.8V-0.3V輸入高電平噪聲容限:

VNH=VIH-Von=3.6V-1.8V

N—noise(噪聲)1.4V1.8V0.8VVoff0123cde0.35V3.6V2.7V123abVOVI關門電平Voff:1.4V1.8V0.8VVoff012386b.輸入特性◆輸入特性曲線:

指iI和VI之間的關系曲線AB段:VI<1.3vBC段:1.3v≤VI≤1.6v&RiiIvIvI(V)iI(mA)012iIS12ABCb.輸入特性&RiiIvIvI(V)iI(mA)012iIS87可求得:Ri≥3.2kΩ——開門電阻◆輸入負載特性要求TTL工作于關態(tài):VO=====VOHVI=iIRi=Ri≤0.8V穩(wěn)定VCC-VBE1Ri+R1可求得:Ri≤0.91kΩ——關門電阻請深刻理解并牢記要求TTL工作于開態(tài):VO=====VOL

VI=iIRi≥1.8V

Ri≥1.8V/iI穩(wěn)定(iI=iB1-iB2)可求得:Ri≥3.2kΩ——開門電阻◆輸入負載特性穩(wěn)定VC88c.輸出特性

輸出等效電路

TTL與非門工作于開態(tài)時等效電路:&VIHVO=VOL=0.3VRO=rCES

=10~20Ωio0.3v

TTL與非門工作于關態(tài)時等效電路:RO≈100Ω3.6vVO=VOH&VILVO=VOHc.輸出特性&VIHVO=VOL=0.3VRO=rCES89輸出特性曲線:指Vo和io的關系曲線。TTL與非門工作于開態(tài)時:見P68圖3—2—9(a)TTL與非門工作于關態(tài)時:見P68圖3—2—9(b)在工程上?。篿o=2.5mA動態(tài)(瞬態(tài))尖峰電流:請見P69圖3—2—11,并理解。R1R2R4T3T4T2T1ABCVCC(+5V)V0D4D3D1R3VI130Ω1.6KΩ4KΩ1KΩTTL工作在開態(tài)時:PL=電源供給電流×電源電壓TTL工作在關態(tài)態(tài)時:PH=電源供給電流×電源電壓輸入由高向低轉(zhuǎn)換一瞬間PH=電源供給電流×電源電壓d.平均延遲時間

(自己看書P68)e.電源特性:平均功耗空載截止功耗空載導通功耗()HLPPP+=21輸出特性曲線:指Vo和io的關系曲線。動態(tài)(瞬態(tài))尖峰電流90⑤TTL與非門參數(shù)Voff、Von、VOH、VOL、VT、PL、PH(RiG

RiK)輸入短路電流IIS:指任一輸入端接地而其余輸入端開路時,流過這個輸入端的電流。請思考?&○&○&○&○1V=VL時O1IO1V=VH時O1IO1=IIS×()=IIH×(

)請注意提示:V=VL時,O1V=VH時,O1(灌)IO1(拉)IO139VO1扇出系數(shù)NO:(自己看書P68)輸入漏電流IIH:任一輸入端接高電平時流入該輸入端的電流。⑤TTL與非門參數(shù)請思考?&○&○&○&○1V=VL時O91⑥多余輸入端的處理:2、TTL或非門(見P71)3、TTL異或門(見P72)4、集電極開路門(OC門)(見P72)

OC—OpenCircuit線與—直接把兩個或更多邏輯門的輸出端相聯(lián),實現(xiàn)其輸出“相與”的功能,叫線與。

○1○1●ABF請想一想,我們剛剛討論的TTL與非門可否用來實現(xiàn)線與??100Ω10Ω3.6V0.3VI=?○&○●F&普通TTL門12VO1=VOHVO2=VOL例如:

30mA將多于輸入端與有用輸入端并接。⑥多余輸入端的處理:○1○1●ABF請想一想,我們剛剛10092集電極開路門電路和符號:電路:○○○○+5VP符號:見P73圖3—2—17(b)RL(外接電阻)外接電阻取值范圍的計算,請看參考書!○○○(+5V)PVCCRL(

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