华中科技大学版数电第三章.ppt

3.2.2TTL与非门的基本组成与外特性3.2.3其他功能的TTL门电路三、集成逻辑门电路的选用四、集成逻辑门电路应用举例3.1.7CMOS传输门(双向模拟开关)1.CMOS传输门电路电路逻辑符号υI/υOυo/υIC等效电路2、CMOS传输门电路的工作原理设TP:|VTP|=2V，TN:VTN=2?I的变化范围为－5V到+5V。?5V+5V?5V到+5V?GSNVTN,TN截止?GSP=5V?(-5V到+5V)=(10到0)V开关断开，不能转送信号?GSN=-5V?(－5V到+5V)=(0到-10)V?GSP0,TP截止1）当c=0，c=1时c=0=-5V，c=1=+5VCTPvO/vIvI/vO+5V–5VTNC+5V?5V?GSP=?5V?(－3V~+5V)=?2V~?10V?GSN=5V?(－5V~+3V)=(10~2)Vb、?I=?3V~5V?GSNVTN,TN导通a、?I=?5V~3VTN导通，TP导通?GSP|VT|,TP导通C、?I=?3V~3V2）当c=1，c=0时传输门组成的数据选择器C=0TG1导通,TG2断开L=XTG2导通,TG1断开L=YC=1传输门的应用TG1TG23.2TTL逻辑门电路

3.2.1三极管的开关特性1．三极管的三种工作状态（1）截止状态：当VI小于三极管发射结死区电压时，IB＝ICBO≈0，IC＝ICEO≈0，VCE≈VCC，三极管工作在截止区，对应图中的A点。三极管工作在截止状态的条件为：发射结反偏或小于死区电压此时，若调节Rb↓，则IB↑，IC↑，VCE↓，工作点沿着负载线由A点→B点→C点→D点向上移动。在此期间，三极管工作在放大区，其特点为IC＝βIB。三极管工作在放大状态的条件：发射结正偏，集电结反偏（2）放大状态：当VI为正值且大于死区电压时，三极管导通。有（3）饱和状态：保持VI不变，继续减小Rb，当VCE＝0.7V时，集电结变为零偏，称为临界饱和状态，对应图（b）中的E点。此时的集电极电流称为集电极饱和电流，用ICS表示，基极电流称为基极临界饱和电流，用IBS表示，有:若再减小Rb，IB会继续增加，但IC已接近于最大值VCC/RC，不会再增加，三极管进入饱和状态。饱和时的VCE电压称为饱和压降VCES，其典型值为：VCES≈0.3V。三极管工作在饱和状态的电流条件为：IB＞IBS电压条件为：集电结和发射结均正偏解：根据饱和条件IB＞IBS解题。例电路及参数如图所示，设输入电压VI=3V，三极管的VBE=0.7V。（1）若β＝60，试判断三极管是否饱和，并求出IC和VO的值。（2）将RC改为6.8kW，重复以上计算。∵IB＞IBS∴三极管饱和。IB不变，仍为0.023mA∵IB＜IBS∴三极管处在放大状态。（3）将RC改为6.8kW，再将Rb改为60kW，重复以上计算。可见，Rb、RC、β等参数都能决定三极管是否饱和。该电路的饱和条件可写为：即在VI一定（要保证发射结正偏）和VCC一定的条件下，Rb越小，β越大，RC越大，三极管越容易饱和。IBS≈0.029mA∵IB＞IBS∴三极管饱和。＞2．三极管的动态特性（1）延迟时间td——从输入信号vi正跳变的瞬间开始，到集电极电流iC上升到0.1ICS所需的时间（2）上升时间tr——集电极电流从0.1ICS上升到0.9ICS所需的时间。（3）存储时间ts——从输入信号vi下跳变的瞬间开始，到集电极电流iC下降到0.9ICS所需的时间。（4）下降时间tf——集电极电流从0.9ICS下降到0.1ICS所需的时间。ABCV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3R1R2R4R5RBRCB1C1C2E2YVCC+5V输入级中间倒相级输出级STTL系列与非门电路逻辑符号8.2k?900?50?3.5k