第九讲 CMOS门电路二.pptVIP

或非门： 带缓冲级的CMOS门电路 二、漏极开路输出的门电路（OD门） P94 上拉电阻RL的计算 OD门输出为低电平时 三、 CMOS传输门 2.工作原理 （2）C＝1， C?＝0 CMOS双向模拟开关电路是由CMOS传输门和反相器组成，和CMOS传输门一样，它也是属于双向器件。 四、三态输出门 三态门的用途 * CMOS与非门 内容回顾 内容回顾 内容回顾 为了满足输出电平的变换，输出大负载电流，以及实现“线与”功能，将CMOS门电路的输出级做成漏极开路的形式，称为漏极开路输出的门电路，简称OD（Open－Drain Output）门 OD输出与非门74HC03电路结构图 1.结构和符号 OD门的逻辑符号 2.工作原理 在使用OD门时，一定要将输出端通过电阻（叫做上拉电阻）接到电源上，如图所示 OD门输出为高电平时 IOH -OD门输出管截止时的漏电流IIH -负载门输入为高电平时的输入电流n-并联OD门（驱动门）的个数m-负载门输入端个数 当所有的OD门输出管截止时输出为高电平 IIL是每个负载门低电平输入电流； IOLmax是OD门最大允许的负载电流。则 其中T1为NMOS管， T2为PMOS管，C和C?为一对互补控制信号 1.电路结构及逻辑符号 若CMOS传输门的一端接输入电压vI，另一端接负载电阻RL，如图所示。 传输门的工作电路 设RL RON， VIH＝ VDD， VIL＝0。C的高低电平为VDD和0，则 （1）C＝0， C?＝1 只要vI在0～ VDD之间变化， T1和T2同时截止，输入和输出之间为高阻态。 在vI 在0～ VDD时， 若 0 vI VDD-VGS(th)N，T1管导通，T2管截止，输出为vo＝vI； 若 |VGS(th)P| vI VDD，T1管截止，T2管导通，输出为vo＝vI 0 vI VDD-VGS(th)N |VGS(th)P| vI VDD 3.特点 a.由于T1和T2管的结构对称，即漏源可以互换，故CMOS传输门为双向器件，其输出端和输入端也可以互换使用； b. 利用CMOS传输门和CMOS反相器可以组成各种复杂的逻辑电路。 例： 分析电路逻辑功能，写出逻辑式 P152 3.7 (d) 其工作原理为：当C＝1,开关闭合，vo＝ vI ；当C＝0 ,开关断开，输出高阻态。 c. 利用CMOS传输门可以组成双向模拟开关，用来传输连续变化的模拟电压信号，这一点是其它一般逻辑门无法实现的。 其电路如图所示，这是三态反相器，输出的状态不仅有高电平、低电平，还有第三态－高阻态。 总线结构 数据的双向传输 3.3.6 CMOS电路的正确使用 输入电路的静电防护 CMOS不用的输入端不允许悬空。 输入电路的过流保护 自20世纪60年代CMOS电路问世以来，随着CMOS制造工艺水平的不断改进，CMOS电路的性能得到了迅速提高。到了20世纪80年代以后，在减小单元电路的功耗和缩短延迟时间两个主要方面进展尤为迅速。到目前为止，已经生产出的标准化、系列化的CMOS集成电路产品有4000系列、HC/HCT系列、AHC/AHCT系列、VHC/VHCT系列、LVC系列、ALVC系列等。 最早投放市场的4000系列传输延迟时间长（可达100ns左右）、带负载能力弱，因此，目前它已基本上被后来出现的HC/HCT系列产品所取代。 3.3.7 CMOS数字集成电路的各种系列 HC---High-Speed CMOS HCT High-Speed CMOS,TTL Compatible AHC---Advanced High-Speed CMOS AHCT--Advanced High-Speed CMOS,TTL Compatible LVC---Low-Voltage CMOS ALVC----Advanced Low-Voltage CMOS 54系列比74系列的允许环境工作温度范围更宽。 74系列为-40 ℃ ~ +85 ℃ ， 54系列为-55~+125 ℃ 74HC04数据表 小结： 掌握OD门、CMOS传输门、CMOS三态门的逻辑符号与用法。