数字电子技术基础第二章重点(必威体育精装版版).ppt

第 2 章　逻辑门电路 2.1 概 述 一、门电路的作用和常用类型 二、获得高低电平的方法及高电平和低电平的含义 2.2二极管和三极管的开关特性 一、三极管的开关作用及其条件 2.4　TTL 集成逻辑门 2.4.1TTL 反相器的电路结构和工作原理 2.6.5、CMOS 数字集成电路应用要点 2.7 集成逻辑门电路的应用 一、CMOS 门电路比之 TTL 的主要特点 二、集成逻辑门电路的选用 三、集成逻辑门电路应用举例 3) 当A接0.3V,0V时，同样，电压表的读数也是0.3V,0V；输出电压应为高电平3.6V 如下图所示逻辑电路，图中D1是TTL三态输出与非门，D2是74系列TTL与非门，电压表的量程为5V，内阻为100KΩ。试问，在下列情况下电压表的读数以及D2的输出电压Uo各为多少？ 本章小结 [例] 下图中，门电路为CMOS系列，试确定它们的输出。 (a) (b) 图2.6.18 CMOS与非门 返回 2.6.3 其他类型的CMOS门电路 一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1. CMOS 与非门 A B VDD VPB VPA VNA VNB Y 每个输入端对应一对 NMOS 管和PMOS 管。NMOS 管为驱动管，PMOS 管为负载管。输入端与它们的栅极相连。 与非门结构特点： 驱动管相串联， 负载管相并联。 返回 A B VDD VPB VPA VNA VNB Y CMOS 与非门工作原理 1 1 导通 导通 截止 截止 0 驱动管均导通， 负载管均截止， 输出为低电平。 ◆　　当输入均为 高电平时： 低电平输入端相对应的驱动管截止，负载管导通， 输出为高电平。 ◆ 　当输入中有 低电平时： A B VDD VPB VPA VNA VNB Y 0 截止 导通 1 因此 Y = AB 2. CMOS 或非门 A B VDD VPB VPA VNA VNB Y 或非门结构特点： 驱动管相并联， 负载管相串联。 图2.6.19 CMOS或非门 Y A B uO uI VDD1 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 RD 功能： 1、可以实现线与； 2、可以实现电平转换； 3、可以带大电流的负载。 三、CMOS 传输门和双向模拟开关 COMS传输门与前面所讲的推拉式输出的门电路、OC门、三态门的区别： 推拉式输出的门电路、OC门、三态门只能用来传输0、1 信号，而传输门可以传输0~VDD之间的任何信号。 注意 PMOS C uI/uO VDD CMOS传输门电路结构 uO/uI VP C NMOS VN 工作原理 uO uI uI uO C C CMOS 传输门结构 PMOS C uI/uO VDD CMOS传输门电路结构 uO/uI VP C NMOS VN 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。 TG uI/uO uO/uI C C 传输门逻辑符号 TG 即 Transmission Gate 的缩写 CMOS 传输门 双向模拟开关 图2.6.25 CMOS双向模拟开关的电路结构和符号 图2.6.28 CMOS三态门电路结构之一 返回 四、三态输出的CMOS门电路 反相器上增加一对P沟道和N沟道的MOS管组成。 方法1 图2.6.29 CMOS三态门电路结构之二 （a）用或非门控制 （b）用与非门控制 返回 在反相器的基础上增加一个控制管和一个与非门或者或非门而形成。 方法2 图2.6.30 CMOS三态门电路结构之三 返回 在反相器的输出端串进一个CMOS模拟开关，作为输出状态的控制开关。 方法3 (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 ~ 15 V； 工作频率低，fmax = 5 MHz； 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 ~ 6 V； 工作频率高，fmax = 50 MHz； 驱动能力强。 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 ~ 6 V T 表示与