數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件 第市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

二極管、雙極型三極管、MOS管都含有良好動(dòng)態(tài)開關(guān)特征，能穩(wěn)定地工作在兩種狀態(tài)，所以，數(shù)字電路邏輯門電路是由以上三種元件組成。

分立元件門電路：用分立元件和導(dǎo)線連接起來組成門電路。簡單、經(jīng)濟(jì)、功耗低，負(fù)載差。

集成門電路：把組成門電路元器件和連線都制作在一塊半導(dǎo)體芯片上，再封裝起來，便組成了集成門電路?，F(xiàn)在使用最多是CMOS和TTL集成門電路。

CMOS門電路含有制造工藝簡單、集成度高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，得到了十分快速發(fā)展。回顧與復(fù)習(xí)：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第1頁數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第2頁數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第3頁第三章門電路(第2講CMOS反相器）一、CMOS反相器電路結(jié)構(gòu)和工作原理(重點(diǎn)）二、電壓傳輸特征和電流傳輸特征（重點(diǎn)）三、輸入端噪聲容限（重點(diǎn)）四、靜態(tài)輸入特征五、靜態(tài)輸出特征六、傳輸延遲時(shí)間（重點(diǎn)）七、CMOS功耗（定性簡述）八、CMOS與非門九、CMOS傳輸門（重點(diǎn)）十、三態(tài)輸出門（重點(diǎn)）數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第4頁

一、CMOS反相器電路結(jié)構(gòu)和工作原理（重點(diǎn)）PMOSNMOS數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第5頁1.2.當(dāng)時(shí)，有

了解與記憶！T1和T2總有一個(gè)是截止，靜態(tài)電流小，靜態(tài)功耗極小。PMOSNMOS數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第6頁二、電壓傳輸特征和電流傳輸特征（重點(diǎn)）1、電壓傳輸特征PMOSNMOS

了解與記憶！時(shí)，兩管導(dǎo)通內(nèi)阻相等，此時(shí)輸入電壓稱閾值電壓：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第7頁GSNSPPMOSNMOS0柵極電平改變圖示數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第8頁2、電流傳輸特征PMOSNMOS

了解與記憶！在時(shí)，因?yàn)閮晒芏紝?dǎo)通，總電阻最小，故電流最大。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第9頁三、輸入端噪聲容限（重點(diǎn)）

在確保輸出高低電平改變不超出要求允許程度條件下，允許輸入信號(hào)高、低電平有一個(gè)波動(dòng)范圍，這個(gè)范圍稱為輸入端噪聲容限。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第10頁數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第11頁四、靜態(tài)輸入特征

從反相器輸入端看進(jìn)去輸入電壓與輸入電流關(guān)系，（即伏安特征）。下列圖是帶有輸入保護(hù)電路反相器。思索與討論：為何要加保護(hù)電路？數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第12頁五、靜態(tài)輸出特征從反相器輸出端看進(jìn)去輸出電壓與輸出電流關(guān)系（輸出端伏安特征）。1、低電平輸出特征思索與討論：與常見MOS管輸出特征曲線有什么不一樣？數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第13頁2、高電平輸出特征思索與討論：為何IOH畫在第2象限，是負(fù)值？數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第14頁六、傳輸延遲時(shí)間（重點(diǎn)）（動(dòng)態(tài)特征）定義：輸出電壓改變落后于輸入電壓改變時(shí)間稱為傳輸延遲時(shí)間。主要是因?yàn)樨?fù)載電容（包含MOS管輸入電容和電極電容等）充放電所產(chǎn)生。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第15頁七、CMOS功耗（定性簡述）總功耗為動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗之和：

靜態(tài)下，不論輸入電壓是高電平還是低電平，兩個(gè)管子總有一個(gè)是截止，故漏電流很小，靜態(tài)功耗很小。

動(dòng)態(tài)功耗又由負(fù)載電容充放電所消耗功率Pc和因?yàn)閮蓚€(gè)MOS管在短時(shí)間同時(shí)導(dǎo)通所消耗瞬時(shí)導(dǎo)通功耗PT。即：PcPT數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第16頁八、CMOS與非門結(jié)構(gòu)與原理分析：PPNNABYRO00011011思索與討論：輸出電阻受輸入端狀態(tài)影響怎樣？怎樣改進(jìn)？數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第17頁帶緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)CMOS門電路思索與討論：前后加了三個(gè)反相器作為緩沖之后總體變成了什么門電路？優(yōu)點(diǎn)：帶緩沖級(jí)門電路其輸出電阻、輸出高、低電平以及電壓傳輸特征將不受輸入端狀態(tài)影響。以上是與非門例子，或非門留為自學(xué)。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第18頁九、CMOS傳輸門（重點(diǎn)）1、電路結(jié)構(gòu)與邏輯符號(hào)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第19頁2、工作原理導(dǎo)通電阻特征（1）C=0；時(shí)，傳輸門截止。（2）C=1；時(shí)，傳輸門導(dǎo)通。詳細(xì)以下：PN數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第20頁3、傳輸門用作模擬開關(guān)。（用來傳輸連續(xù)改變模擬電壓信號(hào)）電路結(jié)構(gòu)符號(hào)接負(fù)載電阻電壓傳輸特征數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件第第21頁十、三態(tài)輸出門（重點(diǎn)）

三態(tài)門輸出除了有高、低電平兩個(gè)