第3章 门电路幻灯片.ppt

二极管的开关等效电路： 二、输出特性 三态门的用途 五、动态开关特性 例3.5.1：计算参数设计是否合理 例3.5.1：计算参数设计是否合理 1) 将发射极外接电路化为等效的VB与RB电路 2) 当 3) 当 4) 又 5) 因此，参数设计合理 需要说明的几个问题： OC门实现的线与 作业 输入级 倒相级 输出级 称为推拉式电路或图腾柱输出电路 一、TTL反相器的电路结构和工作原理 1.输入为低电平（0.2V）时 三个PN结 导通需2.1V 0.9V 不足以让 T2、T5导通 T2、T5截止 1.输入为低电平（0.2V）时 vo vo=5－vR2－vbe4－vD2≈3.4V 输出高电平 2.输入为高电平（3.4V）时 电位被嵌 在2.1V 全导通 vB1=VIH+VON=4.1V 发射结反偏 ?1V 截止 T2、T5饱和导通 2.输入为高电平（3.4V）时 vo =VCE5≈0.3V 输出低电平 可见，无论输入如何，T4和T5总是一管导通而另一管截止。 这种推拉式工作方式，带负载能力很强。 AB段：vI0.6V, vB11.3V, T2、T5截止，T4导通，输出高电平3.4V。(截止区） 二、电压传输特性 BC段： vI0.7V, vI1.3V, T2导通，T5截止，T2工作在放大区。 （线性区） 二、电压传输特性 CD段：vI≈1.4V, vB1≈2.1V,T2、T5 同时导通，T4截止，输出电位急剧下降为低电平。 （转折区） 二、电压传输特性 DE段：vI1.4V, vI继续升高,vo不再变化，保持低电平0.3V。 （饱和区） 二、电压传输特性 输出高电平VOH、输出低电平VOL VOH?2.4V VOL ?0.4V 便认为合格。 典型值VOH=3.4V VOL ?0.3V 。 阈值电压VTH(门槛电压) vIVTH时，认为vI是低电平。 vIVTH时，认为vI是高电平。 VTH=1.4V 输入低电平时噪声容限： 输入高电平时噪声容限： 三、输入端噪声容限 一.输入特性: §3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性 输入短路电流IIS(IIL) 高电平输入电流IIH 二.输出特性 二.输出特性 TTL反相器高电平输出特性 由于受到功耗的限制手册上给出的高电平输出电流的最大值要比5mA小得多。 74系列IOH(max)=0.4mA 二.输出特性 双向模拟开关 传输门的另一个重要用途是作模拟开关，用来传输连续变化的模拟电压信号，这一点是无法用一般的逻辑门实现 , G4输出高电平，G5输出低电平，T1、T2 同时截止，输出呈高阻态； 四、三态门 A Y EN ′ 逻辑符号 1 0 1 1 0 常接集成电路输出端，也将这样的电路输出成为缓冲器 A Y EN ′ 逻辑符号 0 1 0 1 1 1 0 若A=1，则G4、G5输出均为高电平，T1截止、T2导通，Y=0； 若A=0，则G4、G5输出均为低电平，T1导通、T2截止，Y=1； 0 0 0 1 A Y EN ′ A Y EN 低电平有效 高电平有效 三态门有三种状态:高电平、低电平、高阻态。 数据双向传输 总线结构 §3.3.6 CMOS电路的特点 CMOS电路的优点 1. 静态功耗小。 2. 允许电源电压范围宽(3?18V）。 3. 扇出系数大，噪声容限大。 1．输入电路的静电保护 CMOS电路的输入端设置了保护电路，给使用者带来很大方便。但是，这种保护还是有限的。由于CMOS电路的输入阻抗高，极易产生感应较高的静电电压，从而击穿MOS管栅极极薄的绝缘层，造成器件的永久损坏。为避免静电损坏，应注意以下几点： CMOS电路的正确使用 （1）所有与CMOS电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地。 （2）存储和运输CMOS电路，最好采用金属屏蔽层做包装材料。 2．多余的输入端不能悬空。 　　输入端悬空极易产生感应较高的静电电压，造成器件的永久损坏。对多余的输入端，可以按功能要求接电源或接地，或者与其它输入端并联使用。 3．输入电路需过流保护 3.5 TTL门电路 §3.5.1 双极型三极管的开关特性 一、双极型三极管的结构 B E C N N P 基极 发射极 集电极 B E C NPN型三极管 P N P 集电极 基极 发射极 B C E B E C PNP型三极管 二、双极型三极管的输入特性和输出特性 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9