数字电路__第三章.ppt

3 逻辑门电路;概论;　 　(1) 静态特性： 断开时，开关两端的电压不管多大，等效电阻ROFF = 无穷，电流IOFF = 0。 ;　　客观世界中，没有理想开关。 　　乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。 　　半导体二极管、三极管和MOS管做为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。; 二极管的开关特性 ;反向截止时 反向饱和电流极小 反向电阻很大（约几百kΩ） 相当于开关断开; 二极管的开关等效电路 (a) 导通时 (b) 截止时;2. 动态特性：; 分立元件门电路;综上所述:电路为二极管与门;1.2 二极管或门 ;分两种情况分析：;1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。;1.CMOS集成电路: 广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路;3.1.2 逻辑门电路的一般特性;VNH —当前级门输出高电平的最小 值时允许负向噪声电压的最大值。;;4. 功耗;扇出数：是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。;(b)带灌电流负载;;3.1.3 MOS开关及其等效电路;MOS管相当于一个由vGS控制的 无触点开关。;3.1.4 CMOS 反相器;P沟道MOS管输出特性曲线坐标变换;2. 电压传输特性和电流传输特性;3.CMOS反相器的工作速度;A B;或非门;3. 异或门电路;4.输入保护电路和缓冲电路;（1）输入端保护电路:;（2）CMOS逻辑门的缓冲电路;1.CMOS漏极开路门;（2）漏极开路门的结构与逻辑符号;(2) 上拉电阻对OD门动态性能的影响;最不利的情况： 只有一个 OD门导通，;当VO=VOH;2.三态(TSL)输出门电路;3.1.7 CMOS传输门(双向模拟开关) ;2、CMOS传输门电路的工作原理 ; ;传输门组成的数据选择器;CMOS逻辑集成器件发展使它的技术参数从总体上来说已经达到或者超过TTL器件的水平。CMOS器件的功耗低、扇出数大，噪声容限大，静态功耗小，动态功耗随频率的增加而增加。;3.2 TTL逻辑门;3.2 TTL逻辑门;iC＝ICS≈;2. BJT的开关时间; CL的充、放电过程均需经历一定 的时间，必然会增加输出电压?O波 形的上升时间和下降时间，导致基 本的BJT反相器的开关速度不高。;输出级 T3、D、T4和Rc4构成推拉式的输出级。用于提高开关速???和带负载能力。;2. TTL反相器的工作原理（逻辑关系、性能改善） ;（2）当输入为高电平（?I = 3.6 V） ;;（4）采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力;当?O=3.6V时;1. TTL与非门电路;TTL与非门电路的工作原理 ;2. TTL或非门 ;vOH;a） 集电极开路与非门电路;2. 三态与非门(TSL ) ;当CS= 0.2V时;特点:功耗低、速度快、驱动力强;?I为低电平:;3.5.1 正负逻辑问题;3.5.1 正负逻辑问题; ;3.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用;或非门及其等效符号;;;end;如RE、AL都要求高电平有效，EN高电平有效