32 TTL逻辑门电路.PPT

3.2 TTL逻辑门电路 4、TTL与非门 T1：多发射极三极管。 ①当A、B、 C中至少一个是低电平时，T1导通使Vb1约1V，从而使得T2、T3同时截止，T4导通，L输出高电平约3.6V。 ②只有A、B、C同时为高电平时，T1截止， Vb1约2.1V，使T2、T3饱和， T4截止，L输出低电平约0.3V 。 运算规律：有0出1，全1为0，同“与”运算正好相反。故该电路实现“与非”门。称为三输入端TTL与非门。 3.2 TTL逻辑门电路 5、改进形的TTL与非门 （1）存在问题： a 拉电流负载能力问题； b 开关速度问题； c 输入保护问题。 3.2 TTL逻辑门电路 （2）解决方案： a 拉电流负载能力问题。用T3、T4构成射极跟随器。 b 开关速度问题。用肖特基管，增加T6。 c 输入保护问题。增加输入二级管。 3.2 TTL逻辑门电路 6、 输入端通过电阻R接地的情况 R Vi 输入端 “1”,“0”？ +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? 3.2 TTL逻辑门电路 1）R较小时 R较小时，ViVT 相当输入低电平，所以输出为高电平。 R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? * 一、MOS逻辑门电路 二、TTL逻辑门电路 第三章 逻辑门电路 3.1.1 NMOS 开关 0 UDS ID 负载线 vi=“1” vi=“0” vo=“0” vo=“1” 3.1、 MOS门电路 =0 =1 RonRL 3.1.2 NMOS 开关特性： （1） Vi=0(ViVT ) ，MOS管截止，类似开关断开，Vo =1(高电平)； （2） Vi=1(ViVT ) ，MOS管饱和导通，开关接通呈现一个小的接通电阻，若RonRL ， Vo =0（低电平）； （3） MOS管开关具有延迟 C C 3.1.3 NMOS 非门 （1）电阻RL实际用MOS管替代； （2）T1为工作管（增强型），T2为负载管（耗尽型）始终导通，但导通电阻Ron2Ron1。 （3） Vi=0(ViVT ) ，T1截止，T2导通，Vo =1(高电平)； （4）Vi=1(Vi VT) ，T1、T2都导通，但Ron2Ron1， Vo=0。 3.1.4 NMOS 与非门和或非门 0 ON ON 1 1 1 OFF ON 0 1 1 ON OFF 1 0 1 OFF OFF 0 0 L T2 T1 B A 0 ON ON 1 1 0 OFF ON 0 1 0 ON OFF 1 0 1 OFF OFF 0 0 L T2 T1 B A 3.1.5 NMOS 门的缺点 （1）功耗大。以或非门为例，当工作管导通时，负载管流过穿透电流，形成无谓的功耗。 （2）当L=1时，输出的“拉电流”不足，原因是T3管的Ron3不能太小，否则，工作管T1和T2导通时穿透电流太大。 （3）当L从0到1变化时，由于输出的“拉电流”不足，信号上升速度慢，使门的工作速度降低。 出路何在？ 3.1.6 CMOS逻辑电路 NMOS管 PMOS管 CMOS电路 (1) CMOS反相器结构 技术进步： CMOS逻辑电路 =0 截止 ugs2=?Vdd 导通 =１ (2) CMOS反向器工作原理 =１ 导通 截止 =０ CMOS反向器工作原理 (3) CMOS反向器优点 1）没有穿透电流，所以静态电流=0，静态功耗=0 。 2）T2导通时能给出足够的拉电流； 3）T1导通时能吸纳足够的灌电流； 4）门的延迟时间减少，速度提高。 (4) CMOS “与非”门 0 ON ON OFF OFF 1 1 1 OFF ON ON OFF 0 1 1 ON OFF OFF ON 1 0 1 OFF OFF ON ON 0 0 L TN2 TN1 TP2 TP1 B A (5) CMOS “或非”门 0 ON ON OFF OFF 1 1 0 OFF ON ON OFF 0 1 0 ON OFF OFF ON 1 0 1 OFF OFF ON ON 0 0 L TN2 TN1 TP2 TP1 B A (6) CMOS “异或”门 0 断 通 通 通 断 断 0 1 1 1 断 断 通 通 断 通 0 0 1 1 断 通 断 通 通 断 0 1 0 0 通 断 断 断 通 通 1 0 0 L N5 N4 N3 P5 P4 P3 Y B A 3.1.7 CMOS漏极开路（OD）门电路 （1）电路特