135集成门电路.PPT

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2017-08-12 发布于天津
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135集成门电路

TTL门电路各系列的速度与功耗参数对比见表13.11 表13.11 TTL门电路各系列速度与功耗参数对比型号性能 54/74 54S/74S 54LS/74LS 54AS/74AS 54ALS/74ALS tpd /门（ns） 10 3 9.5 1.5 4 P / 门（mW） 10 19 2 19 1 返回下一页上一页（3）输出延迟由于电荷积累以及分布电容的存在，与非门在信号传输过程中，会产生一定的时间延迟，如图13.13所示。当输入Ui由低电平变为高电平时，输出Uo由高电平变为低电平。将输入波形上升沿的50%与输出波形下降沿的50%之间的时间称为导通延迟时间tPHL；同样，输入波形下降沿的50%与输出波形上升沿50%之间的时间称为截止延迟时间tPLH 。导通延迟时间与截止延迟时间的平均值为平均延迟时间tpd。 tpd= （tphl + tplh）/ 2 图13.13 延迟时间返回下一页上一页 2. 其他功能的TTL门电路常用其他功能的门电路主要有：非门（反相器）、与门、或非门、或门、异或门、同或门、与或非门。与或门的逻辑符号如图13.14所示。与或非门的逻辑功能为：Y = ————。（a）与或非门的逻辑组合（b）与或非门逻辑符号图13.14 与或非门 AB+CD 返回下一页上一页图13.14（b）中，两个与门是邻接的。当邻接元件的总的限定符号相同时，只需在第一个方框内显示出总的限定符号。如果邻接元件框内输入、输出限定符号都相同，只需在第一个方框内标示。图中与信息流方向垂直的公共线上的短横线，叫内部连接符号，表示组合在一起的右边元件输入端的内部逻辑状态与左边元件输出端的内部逻辑状态相同，这个符号有时可以省略。返回下一页上一页元件的邻接，在数字电路逻辑符号中常见。以74LS04 六非门电路为例，图13.15为74LS04的引线图和图形符号。（a）74LS04的引线图（b）74LS04图形符号图13.15 74LS04 六非门返回下一页上一页 13.5.2 CMOS集成门电路 1．CMOS集成电路主要系列简介（1）4000B系列 4000B系列是CMOS的国际上流行的通用标准系列，与LS—TTL系列并列为80年代数字IC系列产品的代表。（2）40H一系列这是日本东芝公司初创的较高速铝栅CMOS，以后夏普公司生产，分别用TC40H一、LR40H一为型号，我国生产的定为CC40H一系列。返回下一页上一页（3）74HC一系列(简称为HS或H—CMOS等) 具有CMOS低功耗性和LS—TTL高速性的产品。初产于NSC（美国国家半导体公司）、MOTA(莫托罗拉)两公司，尔后许多厂家也相继开发成为第二产源，货源丰富。不仅速度大大提高，还避免了CMOS的4000 B系列等存在的易阻塞(可控硅效应易触发)性等缺点，性能均得到很大改进。品种丰富，有200种以上，引脚与TTL类相容，有少数属4000B系列中的高速版品种因而与相应4000 B品种的引脚相容(其型号是74 HC后四位序号同4×××B的数字)。返回下一页上一页 2. CMOS门电路的电压传输特性（1）CMOS非门的工作原理简介 CMOS器件是由NMOS和PMOS构成互补型电路，以CMOS非门（反相器）为例作为简介。CMOS非门的工作原理见图13.16。图13.16 CMOS非门的工作原理 (a) 电路（b）NMOS导通，PMOS截止（c）NMOS截止，PMOS导通返回下一页上一页（2）74HC—系列CMOS非门的输入—输出输出特性以74HC—系列CMOS非门为例，输入—输出输出特性如图13.17所示。从图13.17输入—输出特性分析，可见过渡非常窄小，特性接近理想开关。应当注意，与TTL门电路不同，阈值电压UTC（UTH）随电源UDD变化。UTC ≈ 1/2 UDD 。图13.17输入/输出特性返回下一页上一页（2）74HC—系列CMOS非门的输入—输出输出特性以74HC—系列CMOS非门为例，输入—输出输出特性如图13.17所示。从图13.17输入—输出特性分析，可见过渡非常窄小，特性接近理想开关。应当注意，与TTL门电路不同，阈值电压U tc（