课题六二种特殊的TTL门电路及MOS门电路(2学时)摘要.pptVIP

3.2 CMOS传输门(TG) 由两个对称的MOS管组成。传输模拟信号的模拟开关： VO≈VI +5V -5V VP VN C C vI vO vI vO C C TG 1. 电路 栅极（g）：控制端 源极（S）：输入 漏极（D）：输出 符号： g g S D 3.3 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 ⑷运用：双向传输模拟信号。 3.4 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） 3.5 CMOS器件应用注意 ⑵焊接时人体及工具（电烙铁）要求接地。 ⑴采用绝缘栅工艺，易感应电荷，导致器件击穿，不要触摸管脚，尤其不要摩擦。 四、 门电路使用注意问题 防止干扰信号引入、稳定可靠；不改变电路的工作状态。 TTL门电路悬空相当于接高电平； CMOS门电路输入悬空会由于干扰破坏原来的逻辑状态。 常用方法： 与输入（与门、与非门、与或非门）： 接高电平（VCC） 并联 悬空（TTL） 或输入（或门、或非门）： 原则： 接低电平（GND） 并联 4.1 多余端处理 4.2 门电路接口问题 ⑴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) 电压接口 电流接口 VOH VIH VOL VIL IOL nIIL 灌电流 IOH n’IIH 拉电流 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 ⑵ TTL门驱动CMOS门 TTL的输出高电平和CMOS的输入高电平不匹配。 1）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 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VIH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 2）VDDVCC时 R OC门 CMOS门 3）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 ⑶ CMOS门驱动TTL门 IOL(CMOS)IIL(TTL)，电流不匹配 1) 并联若干驱动门增加其电流负载能力。 2) 使用CMOS驱动器，例如IOL3.2mA的 CC4010， IOL16mA的CC40107等。 3) 使用分立元件自行搭制电流放大电路（电路同前）。 4）74HCT/74HC系列CMOS门电路可以直接驱动TTL门电路。 ⒉门电路驱动其它负载 ⑴驱动LED TTL门电路IOH很小, 不适于用拉电流驱动。 关键是要向LED提供足够的电流，才能使LED点亮 设LED需要的点亮电流为ID。 拉电流: 灌电流： R=? 拉电流驱动 1 VCC R=? 灌电流驱动 1 加晶体管驱动LED VCC R 1 Rb T T：采用NPN管，β＞100 R：200 Ω ～ 500Ω Rb ： 4.7K Ω ～ 10K Ω 感性负载主要指继电器，主要是驱动电流能力不足。 1）可以使用门电路并