数字电路逻辑门电路.ppt

2.1.1 二极管的开关特性 2.1.2 三极管的开关特性 2.2.1 二极管与门电路 2.2.2 二极管或门电路 2.2.3 关于高低电平的概念及状态赋值 2.2.4 非门（反相器） 2.3.1 TTL反相器的工作原理 2.3.2 TTL反相器的电压传输特性及参数 2.3.3 TTL反相器的输入特性和输出特性 2.3.4 TTL反相器的其它参数 2.4.1 TTL与非门 2.4.2 集电极开路门（OC门） 2.4.3 三态输出门电路（TS门） 2.5.1 CMOS反相器 2.5.2 其它类型的CMOS门电路 2.6.1 CMOS门电路的使用知识 2.6.2 TTL门电路的使用知识 2.6.3 TTL门电路和CMOS 门电路的相互连接 (1)电路结构：输出级是集电极开路的。 1．集电极开路门的电路结构 (2)逻辑符号：用“◇”表示集电极开路。 图2-19 集电极开路的TTL与非门 （a）电路 （b）逻辑符号 集电极开路 　　(3)工作原理： 　　当VT3饱和，输出低电平UOL＝0.3V； 　　当VT3截止，由外接电源E通过外接上拉电阻提供高电平UOH＝E。 　　因此， OC门电路必须外接电源和负载电阻，才能提供高电平输出信号。 　　(1) OC门的输出端并联，实现线与功能。 RL为外接负载电阻。 图2-20 OC门的输出端并联实现线与功能 Y1 Y2 Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Y1 =AB Y2 = CD 2. OC门的应用举例 图2-21　用OC门实现电平转换的电路 （2）用OC门实现电平转换 　　三态门电路的输出有三种可能出现的状态：高电平、低电平、高阻。 何为高阻状态？ 　　悬空、悬浮状态，又称为禁止状态。 　　测电阻为∞，故称为高阻状态。 　　测电压为0V，但不是接地。 　　因为悬空，所以测其电流为0A。 (1)电路结构：增加了控制输入端（Enable）。 1．三态门的电路结构 (2)工作原理： 0 1 截止 Y＝AB 　　 EN = 0时，电路为正常的与非工作状态，所以称控制端低电平有效。 1 0 导通 1.0V 1.0V 截止 截止 悬空 当EN = 1时，门电路输出端处于悬空的高阻状态。 控制端高电平有效的三态门 (2)逻辑符号 控制端低电平有效的三态门 用“▽”表示输出为三态。 高电平有效 低电平有效 2．三态门的主要应用－实现总线传输 　　要求各门的控制端EN轮流为高电平，且在任何时刻只有一个门的控制端为高电平。 图2-23 用三态门实现总线传输 　　如有8个门，则8个EN端的波形应依次为高电平，如下页所示。 2.5.1 CMOS反相器 2.5.2 其它类型的CMOS门电路 2.5 CMOS 门电路 2.6.3 TTL门电路和CMOS门电路的相互连接 2.6.1 CMOS门电路的使用知识 2.6.2 TTL门电路的使用知识 2.6 CMOS门电路和TTL门电路的 使用知识及相互连接 本章小结 　　MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得到了十分迅速的发展。 2.5 CMOS 门电路 1．MOS管的开关特性 MOS管有NMOS管和PMOS管两种。 当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管(意为互补)。 　　MOS管有增强型和耗尽型两种。 在数字电路中，多采用增强型。 图2-24 NMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性 D接正电源 截止 导通 导通电阻相当小 （1）NMOS管的开关特性 图2-25 PMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性 D接负电源 （2）PMOS管的开关特性 导通 导通电阻相当小 截止 图2-26 CMOS反相器 PMOS管 负载管 NMOS管 驱动管 开启电压|UTP|=UTN，且小于VDD。 2．CMOS反相器的工作原理 （1）基本电路结构 （2）工作原理 图2-26 CMOS反相器 UIL=0V 截止 导通 UOH≈VDD 当uI= UIL=0V时，VTN截止，VTP导通， uO = UOH≈VDD 图2-26 CMOS反相器 UIH= VDD 截止 UOL≈ 0V 当uI = UI