數(shù)字電子技術：第2章門電路

1、第二章 門電路了解門電路的工作原理熟悉各類型門電路的特點理解集成門電路的外特性2.1 門電路概述門電路是用以實現(xiàn)邏輯關系的電子電路，與我們所講過的基本邏輯關系相對應，門電路主要有：與門、或門、與非門、或非門、異或門、同或門等。根據(jù)電路內(nèi)部使用的器件，可分為TTL、CMOS集成門電路等。10 ViVoKVccR能判斷高低電平即可K開-Vo=1, 輸出高電平K合-Vo=0, 輸出低電平可用三極管代替產(chǎn)生高低電平的原理2.1 TTL與非門的工作原理2.1 TTL與非門的基本原理T1T2T4b1D4T5+5VFR4R2R14kR3c1ABC1.6k1301k“0”0.9V不足以讓T2、T5導通三個PN

2、結導通需2.1V1. 任一輸入為低電平（0.2V）時+5VFR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c1ABCuouo= 5 - uR2 - ube4 -uD4 3.4V高電平！任一輸入為低電平（0.2V）時的等效電路“0”0.9V+5VFR4R2R14kT4T1b1c1ABC2. 輸入全為高電平（3.4V）時“1”全導通電位被嵌在2.1V全反偏 0.9V截止+5VFR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c1ABC 0.7V 0.2V 0.2V一、電壓傳輸特性2. 2 TTL與非門的特性和技術參數(shù)測試電路&+5Vuiu0u0(V)ui(V)12UOH(3.4V)UOL(0.2V)電壓傳輸特性

3、曲線u0(V)ui(V)123UOH“1”UOL“0”閾值UT=1.4V理想的傳輸特性一、電壓傳輸特性1. 輸出高電平UOH、輸出低電平UOL UOH2.4V UOL 0.4V 便認為合格。 典型值 UOH=3.4V UOL 0.2V2. 閾值電壓UTuiUT時，認為ui是高電平。UT=1.4V二、TTL門電路的典型參數(shù)三、交流噪聲容限2.4V 2.0V 0.4V 0.8V VNHVNL11四、靜態(tài)輸入輸出特性1、輸入特性2、輸出特性（1）高電平輸出特性手冊規(guī)定:iL 0.4 mA（2）低電平輸出特性iL 16 mA1）扇入系數(shù)：+5VR2R14kT2R3T1T5b1c1IOLIiL1IiL2

4、IiL3前級輸出為低電平時IOL N1IiLN1 IOL / IiL = 16 / 1 =16五、門電路帶載能力計算2）扇出系數(shù)前級輸出為 高電平時+5VR4R2R5T3T4T1T1T1IiH1IiH3IiH2IOLN2IiH IOLN2 IOL / IiH = 0.4 / 0.04 =10六、輸入端負載特性R臨界=1.9K1. 懸空的輸入端相當于接高電平。2. 為了防止干擾，可將與門懸空的輸入端接高電平；或門懸空的輸入端接低電平；或輸入端并接。說明2. 3 其他類型的門電路為什么要提出OC門電路？1、集電極開路的與非門（OC門）(a)ABFFABV1V5V2R3UCCR2R1ABF&(b)(

5、c)(a) 電路 (b) 常用符號 (c) 國標符號集電極開路的與非門（OC門）(1)使用時輸出端要接一上拉負載電阻RLRLUCC+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC (2) 多個OC門輸出端相連時，可以共用一個上拉電阻RC(a)(b)BADCFF1F2&(a) 線與邏輯電路； (b) 等效邏輯圖UCCRLT5T5F&ABCD門2門1F1F2線與FRCICCUCCF=F1F2=ABCD2、 三態(tài)門（TS門）2、 三態(tài)門三態(tài)門在計算機總線中的應用三態(tài)門的應用(a) 三態(tài)門用于總線傳輸； (b) 三態(tài)門實現(xiàn)雙向傳送 2.4 CMOS門電路N溝道絕緣柵場效應管工作原理一、絕緣柵場效應管工作原理+ + + + +P溝道絕緣柵場效應管工作原理二、CMOS反向器CMOS反向器輸入端噪聲容限三、CMOS反相器的動態(tài)特性 1、傳輸延遲時間 2、交流噪聲容限 四、CMOS傳輸門和雙向模擬開關 （1）CMOS傳輸門 （2）雙向模擬開關 CMOS電路的優(yōu)點1. 靜態(tài)功耗小。2. 允許電源電壓范圍寬（318V）。3. 扇出系數(shù)大，抗噪容限大。集成邏輯門電路實際應用問題 P271