第3章逻辑门电路综述.pptVIP

3 . 逻辑门电路;教学基本要求： 1、了解半导体器件的开关特性。 2、熟练掌握基本逻辑门（与、或、与非、或非、异或门）、三态门、OD门（OC门）和传输门的逻辑功能。 3、学会门电路逻辑功能分析方法。 4、掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题。;3.1 MOS逻辑门;3.1.1 数字集成电路简介;1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。 ; 根据制造工艺不同可分为单极型和双极型两大类。;（1）CMOS集成电路: 广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路;3.1.2 逻辑门电路的一般特性;正逻辑：高电平表示1，低电平表示0 负逻辑：高电平表示0，低电平表示1;;VNH —当前一级门输出高电平的最小 值时允许负向噪声电压的最大值。;;4. 功耗;扇出数：是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。;(b)带灌电流负载;电路类型;3.1.3 MOS开关及其等效电路;故：MOS管D-S间相当于一个由 VI（vGS）控制的无触点开关。;1.工作原理; 特点：静态功耗近似为0；电源电压可在很宽的范围内选取。 ;;P沟道MOS管输出特性曲线;;3.CMOS反相器的工作速度;A B;或非门;3. 异或门电路;4.输入保护电路和缓冲电路;（1）输入端保护电路:;（2）CMOS逻辑门的缓冲电路;1.CMOS漏极开路门;;(3) 上拉电阻对OD门动态性能的影响;;(b)当VO=VOH;2.三态（TSL）输出门电路;;3.1.7 CMOS传输门(双向模拟开关) ;2.CMOS传输门电路的工作原理 ;;例：传输门组成的数据选择器;CMOS逻辑集成器件发展使它的技术参数从总体上来说已经达到或者超过TTL器件的水平。CMOS器件的功耗低、扇出数大，噪声容限大，静态功耗小，动态功耗随频率的增加而增加。;3.2 TTL逻辑门（略）;3.5.1 正负逻辑问题;3.5.1 正负逻辑问题; ;3.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用;或非门及其等效符号;;;;如RE、AL都要求高电平有效，EN高电平有效;3.6 逻辑门电路使用中的几个实际问题; （1）驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值（属于电压兼容性的问题）。;;灌电流; （2）驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流。;2. CMOS门驱动TTL门;例 用一个74HC00与非门电路驱动一个74系列TTL反相器和六个74LS???列逻辑门电路。试验算此时的CMOS门电路是否过载？;总的输入电流IIL(total)=1.6mA+6?0.4mA=4mA;3. TTL门驱动CMOS门(如74HC ） 204;结论：;1. 用门电路直接驱动显示器件;解：LED正常发光需要几mA的电流，并且导通时的压降VF为1.6V。根据附录A查得，当VCC=5V时，VOL=0.1V，IOL(max)=4mA， 因此ID取值不能超过4mA。限流电阻的最小值为 ;2. 机电性负载接口;3.7 使用数字集成电路的注意事项;二、CMOS集成电路 1.防静电 在存放、运输、高温老化过程中，CMOS器件应收藏于金属铝箔盒内或用金属铝箔包装，防止外来感应电势将栅极击穿。 2.电烙铁的使用 焊接CMOS电路时，不能使用25W以上的电烙铁，且烙铁外壳必须接地良好。不要使用焊油膏，焊接时间不宜过长。 3.电源 VDD 接电源正极，VSS接电源负极（通常接地）,不允许反接。在装接电路、插拔电路器件时，必须切断电源，严禁带电操作。 ;;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。 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。;作业 3.1.12, 3.1.13, 3.5.1, 3.6.1