数电第三章门电路.ppt

二、输入、输出负载特性 ？ 1、前后级之间电流的联系 前级输出为 高电平时 前级 后级 流出前级电流IOH（拉电流） 反偏 前级输出为 低电平时 前级 后级 流入前级的电流IOL 约 1.0mA (灌电流) 灌电流的计算 饱和 2、扇出系数 扇出系数为门电路输出驱动同类负载门的个数 前级输出为 高电平时 例如： 前级 后级 前级 前级输出为 低电平时 后级 输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）： 输出高电平时，流出前级的电流（拉电流）： 例2：如图电路，已知 74S00门电路GP参数为： IOH/IOL=1.0mA/-20mA IIH/IIL=50μA/-1.43mA 试求门GP的扇出系数N是多少？ GP G1 Gn 求此类问题时，要对门P输出的高低电平情况分别进行讨论。 门P输出的低电平时，设可带门数为NL： 门P输出的高电平时，设可带门数为NH： 扇出系数=7 3、输入端负载特性 R ui “1”,“0”？ +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 假设某输入端接一电阻 R较小时 uiUT T2不导通，输出高电平。 R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 R增大 R??ui??ui=UT时，输出低电平。 R临界=0.69k?≈ 0.7k? R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 实际上， R临界≈ 0.7k?又称之为关门电阻 Roff 相对应的，有开门电阻Ron Ron=2.5 k? 当RRon时，相当于输入高电平； 当RRoff时，相当于输入低电平； 若RoffRRon，则TTL器件处于不正常状态，这种情况一般不允许。 例3：判断如图TTL电路输出为何状态？ 10KΩ 10Ω ≥1 10Ω Y0=0 Y1=1 Y2=0 Y0 Y1 Y2 例4：判断如图TTL电路输出为何状态？ Y1=0 Y2=0 10KΩ Y1 VCC Y2 ≥1 VCC 10KΩ 以上分析说明： 悬空的输入端相当于接高电平。为了防止干扰，一般将悬空的输入端接高电平。 TTL与非门在使用时多余输入端处理： 1. 接+5V。 2. 若悬空，UI=“1”。 3. 输入端并联使用。 1、TTL门输入端悬空的相当于接高电平。 2、为了防止干扰，可将与门多余的输入端接高电平，将或门多余的输入端接低电平。 * * 第三章 Logic Gate Circuit § 3.1 概述 § 3.2 半导体二极管和三极管的 开关特性 § 3.4 TTL集成门电路 § 3.6 CMOS门电路 § 3.3 最简单的与、或、非门电路 § 3.1 概述 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：与门、或门、与非门、或非门、异或门等。 在数字电路中，一般用高电平代表1、低电平代表0，即所谓的正逻辑系统。 反之，用高电平代表0、低电平代表1，即所谓的负逻辑系统。 Vi Vo K Vcc R 1 0 0V Vcc 只要能判断高低电平即可 K开------Vo=1, 输出高电平 K合------Vo=0, 输出低电平 可用三极管代替 构成门电路的核心器件是半导体器件 § 3.2 半导体器件的开关特性 二极管：死区电压=0 .5V，正向压降?0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 截止： ui 死区电压， ID=0 ——二极管相当于开关断开。 3.2.1 二极管的开关特性： 导通：ui死区电压， UD =二极管正向压降——二极管相当于开关闭合。 uA t R1 R2 A F +ucc uF t +ucc 0.3V 3.2.2三极管的开关特性： 饱和区：发射结正偏，集 电结正偏。即：UCE?UBE ， ?IBIC，UCE?0.3V ——C、E间相当于开关闭合。 截止区： UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO ?0 ——C、E间相当于开关断开。 uI t uO t +VDD 0V 3.2.3MOS管的开关特性： 恒流区：UGSUth ， UDS ? 0V ——D、S间相当于开关闭合。 夹断区： UGS Uth， ID=0 ——D、S间相当于开关断开。 (1)当输入电压uI分别为5V和0V时，求输出响应uO(设UBE=0.7V ) (2)写出它的逻辑符号。 例1：晶体管门电路如图所示，