數(shù)字邏輯(鄧建)0310雙極邏輯課件

1、13.10 雙極邏輯二極管開關(guān)特性門限電壓反向擊穿漏電流viVTI s+RfVd正偏（導(dǎo)通）+反偏（截止）13.10 雙極邏輯二極管開關(guān)特性門限反向擊穿漏電流vi23.10 雙極邏輯二極管邏輯ABD1D2RVCCY 電平偏移：輸出和輸入的數(shù)值不相等 不能直接驅(qū)動負(fù)載 通常用于集成電路內(nèi)部的邏輯單元02V 低電平 邏輯023V 未定義35V 高電平 邏輯1二極管與門23.10 雙極邏輯二極管邏輯ABD1D2RVCCY 電3雙極結(jié)型晶體管截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)基極basecollector集電極發(fā)射極emitterVCCvo+-vi+-RBRCiC三極管反相器3雙極結(jié)型晶體管截止區(qū)基極collecto

2、r發(fā)射極VCCvo4肖特基晶體管三極管內(nèi)部電荷的建立和消散都需要時間 存儲時間（傳輸延遲的重要部分）確保晶體管正常工作時不進(jìn)入深度飽和利用肖特基二極管基極集電極發(fā)射極4肖特基晶體管三極管內(nèi)部電荷的建立和消散都需要時間基極集電極53.10.3 晶體管晶體管邏輯TTL與非門工作原理TTL邏輯的電氣特性邏輯電平和噪聲容限扇出不用的輸入端其它TTL電路或非門、非反相門三態(tài)輸出、集電極開路OC門 TTL系列 輸入 低態(tài)：0.00.8V 高態(tài)：2.05.0V 輸出 低態(tài)：0.00.5V 高態(tài)：2.75.0V53.10.3 晶體管晶體管邏輯TTL與非門工作原理6ABZVCC = +5VQ2Q3Q4Q5Q6D

3、1AD1B二極管與門輸入保護(hù)分相器推拉式輸出6ABZVCC = +5VQ2Q3Q4Q5Q6D1AD1B二7推拉式輸出分相器二極管與門輸入保護(hù)低導(dǎo)通截止截止高高低ABZVCC = +5VQ2Q3Q4Q5Q6D1AD1B7推拉式輸出分二極管與門輸入低導(dǎo)截高高低ABZVCC = +8推拉式輸出分相器二極管與門輸入保護(hù)高截止導(dǎo)通導(dǎo)通低1.0V0.7VABZVCC = +5VQ2Q3Q4Q5Q6D1AD1B8推拉式輸出分二極管與門輸入高截導(dǎo)低1.0V0.7VABZV9如：TTL門電路芯片（四2輸入與非門，型號74LS00 )地GND外形&1413121110 9 8 1 2 3 4 5 6 7 &管腳電

4、源VCC（+5V）TTL門電路芯片簡介9如：TTL門電路芯片（四2輸入與非門，型號74LS00 )10引線排列從左下角 開始,逆時針計算 缺口標(biāo)記17814絕大多數(shù)右下角GND絕大多數(shù)左上角Vcc 74LS00是在一個封裝內(nèi)有四個相同的與非門。其外形如圖所示。集成與非門74LS0010引線排列從左下角 缺口標(biāo)記17814絕大多數(shù)絕大多數(shù) 11 TTL器件型號由五部分組成， 其符號和意義如表所示。 第 1 部 分 第 2 部 分第 3 部 分第4 部 分 第5部分型號前級工作溫度符號范圍器件系列器件品種封裝形式符號意義符號意義符號意義符號意義符號意義CT SN中國制造的TTL類美國TEXAS公司

5、5474-55+125V 0+70 HSLSASALSFAS標(biāo)準(zhǔn)高速肖特基低功能肖特基先進(jìn)肖特基先進(jìn)低功能肖特基快捷肖特基阿拉伯?dāng)?shù)字器件功能WBFDPJ陶瓷扁平封裝扁平全密封扁平陶瓷雙列直播塑料雙列直播黑陶瓷雙列直播表 TTL器件型號組成的符號及意義11 TTL器件型號由五部分組成， 其符號和意12名稱國際常用系列型號國產(chǎn)部標(biāo)型號說明四2輸入與非門74LS00T1000四2輸入或門四2異或門四2輸入或非門四2輸入與門雙4輸入與非門雙4輸入與門六反相器8輸入與非門74LS3274LS0274LS0874LS8674LS2174LS2074LS3074LS04T186T1008T1086T1021

6、T1002一個組件內(nèi)部有四個門，每個門有兩個輸入端一個輸出端。一個組件內(nèi)有兩個門，每個門有4個輸入端。只一個門，8個輸入端。有6個反相器。常用TTL邏輯門電路12名稱國際常用系列型號國產(chǎn)部標(biāo)型號說明四2輸入與非門74L13圖3-7513圖3-7514邏輯系列3.8 CMOS系列HC、HCT 高速VHC、VHCTFCT、FCT-T3.10.6 TTL系列H高速S肖特基L低功耗（LS）A高級（AS、ALS）F快速7454FAM nn器件標(biāo)號功能對稱輸出驅(qū)動14邏輯系列3.8 CMOS系列3.10.6 TTL15TTL 低功耗 （L） 高速 （H） 肖特基 （S） 低功耗消特基 （LS） 先進(jìn)低功耗

7、肖特基 （ALS） 先進(jìn)肖特基 （AS）3.10.6 TTL系列15TTL 3.10.6 TTL系列16（1）命名方式SN 74 ALS 00表明生產(chǎn)者為德州儀器公司54：軍用（-55125）74：商用（0 70）子系列邏輯功能：00：與非門02：或非門04：非門等16（1）命名方式SN 74 ALS 00表明生產(chǎn)者為德州儀17（2）封裝形式 雙列直插封裝 （DIP） 扁平封裝 （QFP）17（2）封裝形式 雙列直插封裝 扁平封裝 18（2）封裝形式 陣列封裝 針式陣列 （PGA） 球柵陣列 （BGA）18（2）封裝形式 陣列封裝 球柵陣列193.10.8 CMOS/TTL接口需要考慮：噪聲容

8、限、扇出、電容負(fù)載193.10.8 CMOS/TTL接口需要考慮：噪聲容限2074HCT驅(qū)動74LS 高態(tài): 3.84 2.0 = 1.84V 低態(tài): | 0.33 0.8 | = 0.47V不正常狀態(tài)VOLmax0.33VILmax0.8VIHmin2.0VOHmin3.8474HCT不正常狀態(tài)VOLmax0.5VOHmin2.7VIHmin2.0VILmax0.874LS74LS驅(qū)動74HCT 高態(tài): 2.7 2.0 = 0.7V 低態(tài): | 0.5 0.8 | = 0.3V1、直流噪聲容限2074HCT驅(qū)動74LSVOLmaxVILmaxVIHmi2174HCT驅(qū)動74LS 低態(tài)扇出：2

9、、扇出 高態(tài)扇出：高態(tài)剩余驅(qū)動能力：CMOS: 74HCTIOH = 4 mAIOL = 4 mAIIH = 1 AIIL = 1 ATTL: 74LSIOH = 400 AIOL = 8 mAIIH = 20 AIIL = 0.4 mA總扇出2174HCT驅(qū)動74LS2、扇出 高態(tài)扇出：高態(tài)剩余驅(qū)動能222、扇出CMOS: 74HCTIOH = 4 mAIOL = 4 mAIIH = 1 AIIL = 1 ATTL: 74LSIOH = 400 AIOL = 8 mAIIH = 20 AIIL = 0.4 mA思考：74LS(TTL)驅(qū)動74HCT(CMOS)的情況？為什么說用TTL驅(qū)動TT

10、L兼容的CMOS輸入端幾乎不用考慮直流扇出的限制？表3-7表3-6表3-11222、扇出CMOS: 74HCTTTL: 74LS思考：7233.10.9 發(fā)射極耦合邏輯ECL如何提高速度？ 防止晶體管飽和電流型邏輯（CML）（currentmode logic，CML）也稱為：發(fā)射極耦合（ECL）（ emitter-coupled logic ）233.10.9 發(fā)射極耦合邏輯ECL如何提高速度？（ 24輸入低態(tài)：3.6VVCC = 5.0VR1300R2330INOUT1OUT2VBB 4.0VR31.3kVEE = 0.0VQ1 Q2Q2搶先導(dǎo)通3.4V基本CML電路Q1截止OUT1 = 5.0VOUT2 = 4.2V輸出高態(tài)5.0V4.2V24輸入低態(tài)：3.6VVCC = 5.0VR1R2INOUT25基本CML電路輸入高態(tài)：4.4VVCC = 5.0VR1300R2330INOUT1OUT2VBB 4.0VR31.3kVEE = 0.0VQ1 Q2Q1搶先導(dǎo)通3.8VQ2截止OUT2 = 5.0VOUT1 = 4.2V輸出低態(tài)4.2V5.0V差分輸出differential output25基本CML電路輸入高態(tài)：4.4VVCC = 5.0VR126輸入A、B波形如圖所示, 請畫出與非門的輸出（Y）波形。ABYY=AB課堂練習(xí):&ABY