北航本科数电教学课件（胡晓光版）（本科教学用）第2章 门电路.ppt

第二章 门电路 传输延迟时间 OC门电路 OC门可以实现“线与” RC的计算方法 RC的计算方法 2、三态门符号 3、三态门应用 三态门应用 六、 TTL系列 实际的与非门器件 五、 CMOS集成门电路 CMOS与非门和或非门电路 CMOS逻辑门电路的系列 * 门电路的分类 两大类工艺技术的特点： 高 小 慢 MOS 低 大 快 TTL 集成度 功耗 速度 目前最常用的工艺: CMOS 按封装（外形）分：双列直插、扁平封装、表面封 装、针式 TTL与非门电路 A F A F 理想波形 实际波形 tPd1 50% 50% tPd2 tpd1—前沿传输延迟时间 tpd2—后沿传输延迟时间 平均传输延迟时间 tpd= tpd1+tpd2 2 F A 1 四、其他门—— 1.TTL或非门电路 2. TTL与或非门 3.TTL异或门 4.集电极开路（OC）与非门 为什么需要OC门？ 普通与非门输出不能直接连在一起实现“线与”！ F=F1?F2 T4 T5 +5V F1 T4 T5 +5V F2 F ? F F “1” “0” I T5饱和程度降低，输出低电平抬高,输出“不高不低”。 T5电流过大被烧毁。 F1 1 F2 1 +5V A B C T1 R1 R2 T2 R3 T5 F +VCC RC OC门必须外接电阻RC和电源VCC才能正常工作。 逻辑符号： A B F A B F F=F1?F2 VCC RC F A B F1 C D F2 OC门输出全为“1”时： UOH IOH IOH —T5集电极漏电流 IIH IRC UOH=VCC –IRCRC IOH=KICEX RC? UOH? 当UOH=UOHmin 时： RCmax= VCC–UOHmin nIOH+mIIH VCC RC N个 M个 =VCC–(NIOH+KIIH)RC OC门输出中有一个为“0”时： UOL “0” “1” “1” IOL IIL IRC UOL=VCC-(IRC-mIIL)RC RC? IOL? UOL ? 当UOL=UOLmax 时： RCmin= VCC–UOLmax IOL-mIIL VCC RC n个 m个 5.三态门 主机 1 外设 2 3 总线 1、工作原理 G=0时： F=AB G=1时： T2、T5截止 D导通,T3、T4截止 输出呈现高阻状态。 A B EN A F EN EN B EN=0时： F=AB EN=1时： F=Z Z为高阻 A F EN EN B B EN A F EN=1时： F=AB EN=0时： F=Z Z为高阻 A B EN B EN A F 多路开关 EN A1 1 EN A2 F 1 EN 1 G1 G2 双向总线驱动器，又称收发器 DI DO DB E 双向总线 1 1 EN EN 2 9.5 19 低功耗肖特基TTL (74LS??) 19 3 57 肖特基(甚高速)TTL (74S??) 22 6 132 高速TTL(74H??) 10 10 100 中速TTL(74??) 功耗/mW 传输延迟/ns 延迟功耗乘积(微微焦耳) 系 列 74LS00 2输入4与非门 74LS30 8输入与非门 1 7 14 8 1 7 14 8 1．CMOS非门 VO VI VDD TP TN 设VDD＞（VTN+|VTP|）， 且VTN=|VTP| （1）当Vi =0V时，TN截止， TP导通。输出VO≈VDD。 （2）当Vi =VDD时，TN导通， TP截止，输出VO≈0V。 增强型场效应管 与非门 或非门 F VDD TP2 TP1 TN1 TN2 A B TN1 TN2 TP1 TP2 VDD F A B 设MOS管的开启电压： TN管 2V TP管 -2V ui 0 1 2 3 4 5 （V） TN √ √ √ √? ? ? TP ? ? ?√ √ √ √ uo 0 1 2 3 4 5 （V） 当EN=H时，传输门按下表工作 当EN=L时，两个MOS管都截止，传输门不通，呈高阻。 2. CMOS传输门 *