3集成逻辑门.pptVIP

(2)工作原理 ⑴ C=－5V , C= +5V: 所以：VP，VN都截止。即： VI无论如何变化，VI, VO 之间呈现高阻状态，传输门断开。 设: VI＝－5V ～＋5V －5V 5V +5V -5V VP VN C C vI vO g s g VP : VGSP ≤VTP=－2V VN : VGSN ≥ VTN =2V 导通条件 ⑵ C=＋5V , C= －5V: 设: VI＝－5V ～＋5V 5V －5V VN 导通 VN 截止 VP 截止 VP 导通 VI＝－5V ～＋3V VI＝＋3V ～＋5V VI＝－5V ～ － 3V VI＝ － 3V ～＋5V +5V -5V VP VN C C vI vO g s g VP : VGSP ≤VTP=－2V VN : VGSN ≥ VTN =2V 导通条件 (2)工作原理 导通 截止 ＋3V ＋5V － 5V 截止 导通 －5V －3V ＋5V vI 0 VN管 VP管 结论： C=＋5V , C= －5V时，在vI＝ －5V ～＋5V范围内， VN和VP 总有一个管子导通，所以 VO≈VI 。 (2)工作原理 (3)CMOS双向模拟开关 TG C vI/vO vO/vI C vI/vO vO/vI SW ⑴由CMOS反相器和 CMOS传输门组成 ⑵MOS管结构对称，漏极和源极可以互换,CMOS具有双向传输特性。 ⑶功能： C＝1时，传输门导通， 内阻 R＝1KΩ。 C＝0时，传输门截止， 内阻 R＝109Ω。 1 5、CMOS系列器件 4000系列 :基本CMOS门电路 4000B / 4500 / 5000 系列 :改进CMOS门电路 74HC/74HCT系列 :高速CMOS门电路，引脚与TTL兼容 Bi-CMOS (74BCT)系列门电路: 输入部分使用CMOS电路，输出部分使用TTL电路，同时具有CMOS门电路的低功耗和TTL电路的高速度，兼容TTL门电路，传输延迟可以低到1ns以下。 CC4011 中国造 MC4011 美,摩托罗拉 CD4011 美,无线电公司 HD4011 日,日立公司 （4011：2输入端4与非门） 6、逻辑门电路应用中的几个问题 1)接口的原则： 无论何种门电路互连，都需要满足电压和电流的接口条件。 驱动门(前) 负载门(后) VOH VIH VOL VIL IOL nIIL 灌电流 IOH n’IIH 拉电流 电压接口 电流接口 (1)CMOS门电路与TTL门电路的接口 以上数据是在VCC=VDD=+5V时的值 可以看出在TTL门驱动CMOS门时VOH(TTL)VIH(CMOS),电压不匹配，其他情况的电压都是匹配的。 CMOS门驱动TTL门时，IOL(CMOS)IIL(TTL)电流不能匹配，具体电路中由于负载个数的影响也可能出现不匹配。 2)TTL门驱动CMOS门 TTL的输出高电平和CMOS的输入高电平不匹配。 A.VDD≈VCC时，外加上拉电阻，把VOH(TTL)拉上来，达到VIH(CMOS)的要求 外加上拉电阻后，TTL门在输出高电平时T4,T5都截止，输出电压约为VDD。 VOH=VDD-R (IO+IIH) 其中Io是T5截止时的漏电流 IO,IIH都很小所以，R一般为1k~4.7k即可。此时VOH被提升到接近VDD。 VDD R IO VCC R4 R5 T3 T4 T5 IIH 需要上拉到比较高的电压，普通TTL门电路不能承受。如VDD=15V, 则VIL约11V。这种情况可以使用OC门加上拉电阻的方法实现。计算方法如前。 VCC T2 T3 VDD 还可以使用专门的接口电路如CC40109: 74HCT系列CMOS逻辑门电路VIH=2V，可以直接驱动 B.VDDVCC时 R OC门 CMOS门 C.加晶体管驱动 VDD VCC R4 R5 T3 T4 T5 RC Rb T T：采用NPN管，β＞100 RC：500Ω～1.5K Ω Rb ： 4.7K Ω ～ 10K Ω 3) CMOS门驱动TTL门 IOL(CMOS)IIL(TTL)，电流不匹配 A.并联若干驱动门增加其电流负载能力。 B.使用CMOS驱动器，例如IOL3.2mA的 CC4010， IOL16mA的CC40107等。 C.使用分立元件自行搭制电流放大电路（电路