第2章邏輯門電路

1、BAYYAB 1反相器的工作原理 在圖示電路中，當(dāng)輸入低電平時，晶體管截止， ，輸出高電平， 。 當(dāng)輸入高電平時，晶體管飽和，相當(dāng)于開關(guān)閉合，輸出低電平， 。 利用晶體管反相器構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路如下圖所示。 0CiCCOHoVUuVUUuCESOLo3 . 02反相器的改進(jìn)電路 若考慮晶體管的開關(guān)時間，反相器輸出信號的實際波形將產(chǎn)生延遲，影響反相器的工作速度，可利用加速電容改善晶體管的開關(guān)特性，提高反相器的工作速度，其電路如圖所示。YAB對于對于TTL電路來說，輸入端懸空，相當(dāng)于輸入高電平。電路來說，輸入端懸空，相當(dāng)于輸入高電平。LSTTL與非門電壓傳輸特性 LSTTL與非門輸入特性 LST

2、TL與非門輸入端負(fù)載特性 關(guān)門電阻 開門電阻 LSTTL與非門輸出高電平時的輸出特性 LSTTL與非門輸出低電平時的輸出特性 例2-2圖a）電路 b）輸入端波形 c）控制端波形 d）輸出端波形 可以看出，在B=1期間，輸出信號和輸入信號相同，該電路可作為數(shù)字頻率計的受控傳輸門，在控制信號B的作用下，可傳輸數(shù)字信號。當(dāng)控制信號B的脈寬為一秒時，該與非門在一秒鐘內(nèi)輸出的脈沖個數(shù)等于A輸入端的輸入信號的頻率。YABCYABBABAY01DCDCCY2EEEEY3 或非門無用端的處理 YABABABABY YABCDABCDABYYY21 CMOS器件內(nèi)部集成的是絕緣柵型場效應(yīng)晶體管（又稱為MOS場效

3、應(yīng)管）。當(dāng)在MOS管的柵極和源極之間加上特定的控制電壓時，會在漏極和源極之間產(chǎn)生一個能夠?qū)щ姷耐ǖ?，稱為溝道。溝道有兩種類型，一種為N溝道，對應(yīng)的管子稱為NMOS管；一種為P溝道，對應(yīng)的場效應(yīng)管稱為PMOS管。 CMOS集成電路中集成有兩種MOS管，一種是N溝道MOS管（NMOS管），另一種是P溝道MOS管（PMOS管），所以稱為CMOS器件（互補(bǔ)型MOS器件）。 NMOS管和管和PMOS管的導(dǎo)通條件不同。管的導(dǎo)通條件不同。CMOS反相器電壓傳輸特性 CMOS或非門電路 CMOS與非門電路 CMOS電路的外接保護(hù)電路 TTL電路和CMOS電路同時使用時，在某些情況下要加相應(yīng)的接口電路。1連接規(guī)

4、則 2可以直接連接的系列 3不可以直接連接的系列 八位二進(jìn)制碼奇偶校驗電路 數(shù)字式頻率計原理框圖 高增益整形放大器小信號放大電路 CMOS六反相器邏輯探筆電路 程控增益放大電路程控增益放大電路 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章討論了幾種邏輯門電路，包括分立元件邏輯門電路和集成邏輯門電路兩大類。 二極管是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦詠韺崿F(xiàn)開關(guān)作用的。當(dāng)外加正向電壓時，管子導(dǎo)通，相當(dāng)于開關(guān)閉合，正向壓降約為0.7（硅管）。外加反向電壓時，二極管截止，相當(dāng)于開關(guān)斷開，反向電流近似為零。理想二極管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是在瞬間完成的，而實際二極管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要一定的時間，即存在開關(guān)時間，開關(guān)時間限制了二極管的開關(guān)速度。 晶體管作

5、為電子開關(guān)，通常工作在飽和狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)。晶體管飽和時，三個電極近似于短路，相當(dāng)于開關(guān)閉合。晶體管截止時，三個電極電流近似為零，相當(dāng)于開關(guān)斷開。晶體管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換也需要一定的時間，晶體管的轉(zhuǎn)換時間比二極管大一個數(shù)量級以上，而且管子的飽和深度越深，其開關(guān)時間越長，工作速度越低。 分立元件門電路在實際工作中使用較少，但它是集成門電路的基礎(chǔ)，需要簡單了解其工作原理。 集成邏輯門電路中最常見的是TTL電路和CMOS電路。TTL電路發(fā)展較早，與CMOS電路比較起來，噪聲容限小，功耗大，輸入電阻小。了解典型的TTL電路的內(nèi)部電路主要是為了加深理解集成邏輯門的外部特性，如輸入端的伏安特性、輸入端的負(fù)載特性以及輸出特性和電壓傳輸特性等，而其外部特性又是我們正確使用該器件所必須了解的內(nèi)容。只有理解了電路的外部特性才能正確地使用它。應(yīng)該掌握集成邏輯門電路參數(shù)的意義，對TTL電路各系列的特點應(yīng)該熟悉，TTL電路中應(yīng)用較多的是74LS系列。 CMOS電路具有功耗低，輸入電阻大，抗干擾能力強(qiáng)，電源電壓的范圍大等特點。74HCT系列和74ACT系列和傳統(tǒng)的TTL電路兼容，工作速度也接近TTL電路，且同時具備CMOS電路的特點，在許多領(lǐng)域已取代了TTL電路。74HC和74AC系列的管腳和TTL電路兼容，但輸入輸出電平不