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YABuOuIVDD1漏极开路的CMOS与非门电路(二)漏极开路的CMOS门简称OD门与OC门相似,常用作驱动器、电平转换器和实现线与等。Y=AB构成与门构成输出端开路的非门需外接上拉电阻RDC、C为互补控制信号由一对参数对称一致的增强型NMOS管和PMOS管并联构成。PMOSCuI/uOVDDCMOS传输门电路结构uO/uIVPCNMOSVN(三)CMOS传输门工作原理MOS管的漏极和源极结构对称,可互换使用,因此CMOS传输门的输出端和输入端也可互换。uOuIuIuO当C=0V,uI=0~VDD时,VN、VP均截止,输出与输入之间呈现高电阻,相当于开关断开。uI不能传输到输出端,称传输门关闭。CC当C=VDD,uI=0~VDD时,VN、VP中至少有一管导通,输出与输入之间呈现低电阻,相当于开关闭合。uO=uI,称传输门开通。C=1,C=0时,传输门开通,uO=uI;C=0,C=1时,传输门关闭,信号不能传输。PMOSCuI/uOVDDCMOS传输门电路结构uO/uIVPCNMOSVN传输门是一个理想的双向开关,可传输模拟信号,也可传输数字信号。TGuI/uOuO/uICC传输门逻辑符号TG即TransmissionGate的缩写(三)CMOS传输门在反相器基础上串接了PMOS管VP2和NMOS管VN2,它们的栅极分别受EN和EN控制。(四)CMOS三态输出门AENVDDYVP2VP1VN1VN2低电平使能的CMOS三态输出门工作原理001导通导通Y=A110截止截止ZEN=1时,VP2、VN2均截止,输出端Y呈现高阻态。因此构成使能端低电平有效的三态门。EN=0时,VP2和VN2导通,呈现低电阻,不影响CMOS反相器工作。Y=AEN三、CMOS数字集成电路应用要点(一)CMOS数字集成电路系列CMOS4000系列功耗极低、抗干扰能力强;电源电压范围宽VDD=3~15V;工作频率低,fmax=5MHz;驱动能力差。高速CMOS系列
(又称HCMOS系列)功耗极低、抗干扰能力强;电源电压范围VDD=2~6V;工作频率高,fmax=50MHz;驱动能力强。提高速度措施:减小MOS管的极间电容。由于CMOS电路UTH?VDD/2,噪声容限UNL?UNH?VDD/2,因此抗干扰能力很强。电源电压越高,抗干扰能力越强。民品军品VDD=2~6VT表示与TTL兼容VDD=4.5~5.5VCC54HC/74HC系列CC54HC/74HC系列TT按电源电压不同分为按工作温度不同分为CC74系列CC54系列高速CMOS系列1.注意不同系列CMOS电路允许的电源电压范围不同,一般多用+5V。电源电压越高,抗干扰能力也越强。(二)CMOS集成逻辑门使用要点2.闲置输入端的处理不允许悬空。可与使用输入端并联使用。但这样会增大输入电容,使速度下降,因此工作频率高时不宜这样用。与门和与非门的闲置输入端可接正电源或高电平;或门和或非门的闲置输入端可接地或低电平。主要要求:了解TTL和CMOS电路的主要差异。了解集成门电路的选用和应用。3.5集成逻辑门电路的应用一、CMOS门电路比之TTL的主要特点注意:CMOS电路的扇出系数大是由于其负载门的输入阻抗很高,所需驱动功率极小,并非CMOS电路的驱动能力比TTL强。实际上CMOS4000系列驱动能力远小于TTL,HCMOS驱动能力与TTL相近。功耗极低抗干扰能力强电源电压范围宽输出信号摆幅大(UOH?VDD,UOL?0V)输入阻抗高扇出系数大二、集成逻辑门电路的选用根据电路工作要求和市场因素等综合决定若对功耗和抗干扰能力要求一
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