门电路总结.ppt

第三章 小结 1. 门电路的基本概念 TTL门对多余输入端的处理 （a）悬空,虽然悬空相当于“1”,不影响“与门”、“与非门”的逻辑关系，但易受外界的干扰，导致电路的逻辑功能不正常，因此，多余输入端要根据实际需要作适当处理。 （2）对于或非门及或门，多余输入端应接低电平，比如直接接地；也可以与有用的输入端并联使用。 TTL门电路和CMOS 门电路的相互连接 驱动门的VOH（min）≥负载门的VIH（min） 驱动门的VOL（max）≤负载门的VIL（max） 驱动门的IOH（max）≥负载门的IIH（总） 驱动门的IOL（max）≥负载门的IIL（总） 也可在CMOS门的输出端与TTL门的输入端之间加一CMOS驱动器，如图（b）所示。 （b）用TTL门电路驱动5V低电流继电器，其中二极管D作保护，用以防止过电压。 * 2. 器件：二极管，三极管，MOS管 3. TTL门电路 4. MOS门电路 ton — 开通时间 toff — 关断时间 晶体管器件静态性能弱些，但动态性能强。 三极管：截止，饱和 截止：发射结反偏,集电结反偏 饱和：发射结正偏,集电结正偏 二极管：截止，导通 晶体管工作在开关状态下 开关应用举例 发射结反偏 T 截止 发射结正偏 T 导通 + ? Rc Rb +VCC (12V) + uo ? iB iC T uI 3V -2V 2 k? 2.3 k? 放大还是饱和？ 饱和导通条件： + ? Rc Rb +VCC +12V + uo ? iB iC T uI 3V -2V 2 k? 2.3 k? ≤ 因为 所以 高、低电平与正、负逻辑 负逻辑 正逻辑 0V 5V 2.4V 0.8V 0 1 0V 5V 2.4V 0.8V 1 0 半导体二极管、三极管和 MOS 管和门电路 TTL门的主要参数 传输特性： A B 0 uO /V uI /V 1 2 3 4 1 2 3 4 截止区 3.6V C 线性区 D 转折区 E 饱和区 0.3V 阈值电压UT & Vcc uI uo V V 参数理解不需要计算 其他类型的TTL集成门电路 Y A B & +V ?CC RC OC 门必须外接负载电阻 和电源才能正常工作。 +V ?CC RC Y1 A B & G1 Y2 C D & G2 Y OC 门能够进行逻辑电平变换 ，线与 1) OC 门 (a) 使能端低电平有效 (b) 使能端高电平有效 Y A & B EN Y A & B EN EN — 高阻态 — 高阻态 2) 三态 门 应用举例： (1) 用做多路开关 Y A1 1 EN 1 EN A2 1 G1 G2 (2) 用于信号双向传输 (3) 构成数据总线 （b） “与门”、“与非门”的多余端可直接接到电源上；也可以将不同的输入端共用一个电阻接到电源上。对“或门”、“或非门”的多余端可以直接接地。 (c) 多余的输入端可以与使用的输入端并联使用 MOS 集成电路 主要特点 (1) 功耗极低。 (2) 电源电压范围宽。 CC4000 系列：VDD = 3 ~ 18 V (3) 抗干扰能力强。 输入端噪声容限 = 0.3VDD ~ 0.45VDD (4) 逻辑摆幅大。 (5) 输入阻抗极高。 (6) 扇出能力强。 扇出系数：带同类门电路的个数，其大小 反映了门电路的带负载能力。 (7) 集成度高，温度稳定性好。 CC4000系列：≥ 50个 ≥ 5V 0.5V,1.8V 8个 一、多余输入端的处理（不允许悬空） （1）对于与非门及与门，多余输入端应接高电平，比如直接接电源正端，或通过一个上拉电阻（1～3kW）接电源正端；在前级驱动能力允许时，也可以与有用的输入端并联使用。 CMOS 电路使用中应注意的几个问题 CMOS 电路使用中应注意的几个问题 1. 注意输入端的静电防护。 2. 注意输入电路的过流保护。 3. 注意电源电压极性。 5. 输入端外接电阻的大小不会引起输入电平的变化。 4. 输出端不能和电源、地短接。 TTL CMOS & A 100? 20k? = 1 & A 100? 20k? = 1 = 1 TTL CMOS 参数 工作电源 VCC = 5 V VDD = 3 ? 18 V 输出电平 UOL= 0.3 V UOH = 3.6 V UOL ? 0 V UOH ? VDD UTH = 0.5 VDD UTH = 1.4 V 阈值电压 输入端串 接电阻Ri 当 Ri > Ron 输入由 0 → 1 在一定范围内