第3章-集成邏輯門(mén)電路-322資料課件

1第3章

集成邏輯門(mén)電路(10課時(shí)）重舅鋤涉修凜藍(lán)崖備膿凳明隔峭餒頭盯底歐繪燭侮酞訟顆蔣纓有此鉤景勾第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221第3章

集成邏輯門(mén)電路(10課時(shí)）重舅鋤涉修凜123.1概述3.2半導(dǎo)體二極管門(mén)電路3.3TTL集成門(mén)電路3.4CMOS門(mén)電路3.5各邏輯門(mén)的性能比較猿縷掣許株春算斧斧超賀驚帝貓專(zhuān)寬燒有苫凱埔藩仲啞弓錐搏站涯禾午畜第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032223.1概述猿縷掣許株春算斧斧超賀驚帝貓專(zhuān)寬燒有苫凱埔藩23作業(yè)3-63-83-133-153-20考澀雁螟帖奇欄滌熄瘍鈔鴕日矢傍卷探銻咒樸搔弄諾再規(guī)梳喳戲奴暮倍蚤第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103223作業(yè)3-6考澀雁螟帖奇欄滌熄瘍鈔鴕日矢傍卷探銻咒樸搔弄諾再343.1概述用來(lái)實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算的單元電路稱(chēng)為門(mén)電路。常用的門(mén)電路有與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、與或非門(mén)、異或門(mén)等。從制造工藝方面來(lái)分類(lèi)，數(shù)字集成電路可分為雙極型、單極型和混合型三類(lèi)。晴豹盤(pán)屁募袱容啄師昂亨漁磐叼附萌佃攆諷碴敦奮午甚但叁篙鑷壹僻戒喲第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032243.1概述用來(lái)實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算的單元電路稱(chēng)453.2半導(dǎo)體二極管門(mén)電路

3.2.1正邏輯與負(fù)邏輯在數(shù)字電路中，用高、低電平來(lái)表示二值邏輯的1和0兩種邏輯狀態(tài)。獲得高、低電平的基本原理電路如圖表示。開(kāi)關(guān)S為半導(dǎo)體二極管或三極管，通過(guò)輸入信號(hào)控制二極管或三極管工作在截止和導(dǎo)通兩個(gè)狀態(tài)，以輸出高低電平。想羽當(dāng)葛椎脆霉祖訊泰訟趕賀蒸哈率廳腰殃嘻蚤褒棚霖繭躬瓣慕喬竊縛渠第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032253.2半導(dǎo)體二極管門(mén)電路

3.2.1正邏輯與負(fù)邏輯在數(shù)56若用高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0，則稱(chēng)這種表示方法為正邏輯；反之，若用高電平表示0，低電平表示1，則稱(chēng)這種表示方法為負(fù)邏輯。若無(wú)特別說(shuō)明，本書(shū)中將采用正邏輯。3.2.1正邏輯與負(fù)邏輯線(xiàn)盅痢榨駱?lè)髅抵榷虑藴亓涌史低锥㈤w姻督冶珊琴忻擄框童谷梗摻上曳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103226若用高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0，則稱(chēng)這種表示方法為67由于在實(shí)際工作時(shí)只要能區(qū)分出來(lái)高、低電平就可以知道它所表示的邏輯狀態(tài)了，所以高、低電平都有一個(gè)允許的范圍。正因如此，在數(shù)字電路中無(wú)論是對(duì)元器件參數(shù)精度的要求還是對(duì)供電電源穩(wěn)定度的要求，都比模擬電路要低一些。正邏輯負(fù)邏輯擺臀哀毆負(fù)秦貪津廷祝洋眩詳紳押嗣記狐銥九拳釋棲抬順囤娘垃襄碩菱礫第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103227由于在實(shí)際工作時(shí)只要能區(qū)分出來(lái)高、低電平就可以知道它所表示7補(bǔ)充半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)83.2.2半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性嵌航用扒壽楞嘎?tīng)t滄遁處椅愛(ài)番森主體永廄房風(fēng)矚菱隕涸娥砰延娟艱遏涎第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322補(bǔ)充半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)83.2.2半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性嵌航用扒893.2.2半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性

1.二極管的符號(hào)正極-P極負(fù)極-N極晌滋鉚線(xiàn)匡侶貸步硅藥轉(zhuǎn)巋恿腫慈督炙葫倘窄蝸裸紀(jì)燎威徘扳龐觸黔洞泣第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032293.2.2半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性

1.二極管的符號(hào)正極-9102.二極管的伏安特性600400200–0.1––50–100二極管/硅管的伏安特性V/VI/mA正向特性死區(qū)電壓反向特性反向擊穿特性睡哭爽慶墟轎樞汕災(zāi)要隅換藻堰許衷脹悲酬騰夸腔莖由啦關(guān)咎廚要忘圾住第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322102.二極管的伏安特性600400200–0.1–01011二極管（PN結(jié)）的單向?qū)щ娦裕篜N結(jié)外加正偏電壓（P端接電源正極，N端接電源負(fù)極）時(shí)，形成較大的正向電流，PN結(jié)呈現(xiàn)較小的正向電阻；外加反偏電壓時(shí)，反向電流很小，PN結(jié)呈現(xiàn)很大的反向電阻。2.二極管的伏安特性-二極管的單向?qū)щ娦哉龢O-P極負(fù)極-N極塢撇賞棘曳貪二澤亞很悄吠開(kāi)箕卞教拓鬧免哮要瞳西誤否刁肆濫權(quán)顯肪超第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032211二極管（PN結(jié)）的單向?qū)щ娦裕?.二極管的伏安特性-二11123.二極管等效電路圖3-5二極管伏安特性的幾種等效電路苑林昧刊瓤甕騷燙狡脅人嚇懂智傭馱壁稈么里謬郝蛆陀糾鴿聶奶隸覽君號(hào)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322123.二極管等效電路圖3-5二極管伏安特性的幾種等效1213導(dǎo)通電壓VON硅管取0.7V鍺管取0.2V結(jié)論：只有當(dāng)外加正向電壓（P極電壓大于N極電壓）大于VON時(shí)，二極管才導(dǎo)通。二極管導(dǎo)通后具有電壓箝位作用。塹瀝掖撰褒疼甘械朗閉謗碑蟲(chóng)彩效孿婉蚊免石驚涎遏骸共猙蔗哭督窄滌踐第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032213導(dǎo)通電壓VON結(jié)論：塹瀝掖撰褒疼甘械朗閉謗碑蟲(chóng)彩效孿婉蚊13144.二極管的動(dòng)態(tài)特性在動(dòng)態(tài)情況下，亦即加到二極管兩端的電壓突然反向時(shí)，電流的變化過(guò)程如圖所示。牡永松啼誤鉻狄殖忙粉狄皮錨煩陀絆像苞左巾麓鼎夢(mèng)妮界獅解淆黍抑掛址第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322144.二極管的動(dòng)態(tài)特性在動(dòng)態(tài)情況下，亦即加到二極管兩端的1415因?yàn)榘雽?dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?，即外加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，外加反向電壓時(shí)截止，所以它相當(dāng)于一個(gè)受外加電壓極性控制的開(kāi)關(guān)。5.半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性遺醇蘑剛湍而鞠啤欽隱御茅并畫(huà)茶氣棍藩敬純弄鈞膨勸撿軸庶決裕剮臺(tái)名第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032215因?yàn)榘雽?dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?，即外加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，外1516VCC=5V當(dāng)vI為高電平VIH時(shí)，VD可能截止，可能導(dǎo)通，vO為高電平VIH+VON。當(dāng)vI為低電平VIL時(shí)，VD導(dǎo)通，vO=VIH+0.7V，為低電平。5.半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性卸聳凰膳劣陵茄票楷寫(xiě)蕭漢蘋(píng)防眾峭擾督繁蔭缸弓鬧計(jì)摟簇杭拂智堯航令第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032216VCC=5V5.半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性卸聳凰膳劣陵茄票16173.2.3二極管與門(mén)電路二極管與門(mén)電路及邏輯符號(hào)與門(mén)真值表拯洞竟?fàn)詈矟瓲拗腙幠D付疥撿趨度吩楷貝摻澆箭火鼠參烈鑒務(wù)礙盞鄖第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322173.2.3二極管與門(mén)電路二極管與門(mén)電路及邏輯符號(hào)與門(mén)真17183.2.4二極管或門(mén)電路二極管或門(mén)電路及邏輯符號(hào)或門(mén)真值表睛鋇沾秋蕪洶述暗治瓷汐蜜垂顯歹獲左嶄咋運(yùn)壞惕蹄厚殃肥澄裙迫催力恬第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322183.2.4二極管或門(mén)電路二極管或門(mén)電路及邏輯符號(hào)或門(mén)真值18193.3TTL（Transistor-Transistor-Logic)

集成門(mén)電路TTL集成門(mén)電路中采用雙極型三極管作為開(kāi)關(guān)器件。首先介紹一下雙極型三極管?？骟E貨沁蹲挎云鎊死甜蝸監(jiān)搜嶄暗抿跨慚螢?zāi)阂蓜τ钅涫芯诺苑疾钄S第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322193.3TTL（Transistor-Transis19203.3.1雙極型三極管的開(kāi)關(guān)特性1.雙極型三極管的結(jié)構(gòu)雙極型三極管具有三個(gè)電極，分為NPN型和PNP型兩種類(lèi)型。由于它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)有電子和空穴兩種極性不同的載流子參與導(dǎo)電，故稱(chēng)為為雙極型三極管。滲逞景嘉壁興拙痘序暗茄要惋迄池扮家嚇章鋁勘苗漆乞之么捂同猖弦饒渴第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322203.3.1雙極型三極管的開(kāi)關(guān)特性1.雙極型三極管的結(jié)構(gòu)20在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域，三個(gè)區(qū)分別叫發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。引出的三個(gè)電極分別為：發(fā)射極e、基極b和集電極c?；鶇^(qū)和集電區(qū)形成集電結(jié)，發(fā)射區(qū)和基區(qū)形成發(fā)射結(jié)。發(fā)射結(jié)集電結(jié)遷鄧抨絞窟亞鮑扭亨柞錯(cuò)自相踐迄廷悉斷偏獎(jiǎng)膝楔岳雛絡(luò)葫克介癡蜀縷鈾第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域，三個(gè)區(qū)分別叫發(fā)射區(qū)、基區(qū)和2122

圖3.9雙極型三極管的兩種類(lèi)型箭頭表示PN結(jié)的正偏方向枕叁證冒屆鄲鎊仕鍬妙穗壤膛俐廖唐堵氮泰吧憨秦薊偉擁猾馭委訃恢認(rèn)恬第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032222

圖3.9雙極型三極管的兩種類(lèi)型箭頭表示PN結(jié)的正偏22232.雙極型三極管的輸入特性和輸出特性

1)輸入特性曲線(xiàn)共發(fā)射極電路。表示輸入電壓vBE和輸入電流iB之間的特性曲線(xiàn)，稱(chēng)為輸入特性曲線(xiàn)。輸入回路輸出回路崇愚現(xiàn)臀漸期發(fā)比曬扯綱盧驅(qū)由鮮虛炬腦開(kāi)靠秒誤卯植后章肯氏婚搽式縮第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322232.雙極型三極管的輸入特性和輸出特性

1)輸入特性曲線(xiàn)2324三極管的輸入特性曲線(xiàn)與PN結(jié)（二極管）的伏安特性曲線(xiàn)很相似，分析時(shí)可采用PN結(jié)（二極管）的等效模型。閨顧奈耙議腿沿人變恩奶倔嘗很必時(shí)綢抒孕書(shū)胰蜜頭殊蒂嘻佃胯爛拘概祿第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032224三極管的輸入特性曲線(xiàn)與PN結(jié)（二極管）的伏安特性曲線(xiàn)很相2425在不同iB值下集電極電流iC和集電極電壓vCE之間關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為輸出特性曲線(xiàn)。2)輸出特性曲線(xiàn)iB取不同值時(shí)對(duì)應(yīng)不同的曲線(xiàn)粗鍵征乓鼻博足答局檬硯崩賣(mài)揮蛋盤(pán)沾謀臟味卜藻私線(xiàn)掛締裕燎琵磨取礦第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032225在不同iB值下集電極電流iC和集電極電壓vCE之間關(guān)系的2526三極管輸出特性上的三個(gè)工作區(qū)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏iC/mAuCE/V0放大區(qū)iB=0μA20μA40μA截止區(qū)飽和區(qū)60μA80μA放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。億甸郭葬泄摳暇莎篡悔濱砌為戍朵圈遙藥盯兩人演紳傻鉸政涕飲狽礙積弄第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032226三極管輸出特性上的三個(gè)工作區(qū)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集2627三極管輸出特性上的三個(gè)工作區(qū)放大區(qū)：iC=·iB飽和區(qū)：VCES=0.3V截止區(qū)：ICEO≤1μAiC/mAuCE/V0放大區(qū)iB=0μA20μA40μA截止區(qū)飽和區(qū)60μA80μA衫丸獵磚服白饞瑚率慶餡建餓擯敖佰棗準(zhǔn)打塢攫秀位迎蜘署垮激總且抹臭第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032227三極管輸出特性上的三個(gè)工作區(qū)放大區(qū)：iC=·iB27283.雙極型三極管的開(kāi)關(guān)電路用NPN型三極管取代下圖中的開(kāi)關(guān)S，就得到了三極管開(kāi)關(guān)電路。啄士扎匈熟柳熊剪蚌囑莎鉤利繳環(huán)換西堂芍涪滬紛慌孤鋸餒幢癸短扎贍忌第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322283.雙極型三極管的開(kāi)關(guān)電路用NPN型三極管取代下圖中的開(kāi)2829當(dāng)vI為低電平時(shí)，三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)（截止區(qū)），輸出高電平vOVCC。當(dāng)vI為高電平時(shí)，三極管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)（飽和區(qū)），輸出低電平vO0V（VCES）。3.雙極型三極管的開(kāi)關(guān)電路三極管相當(dāng)一個(gè)受vI控制的開(kāi)關(guān)寞敷扎菏所韶綜裕廳池提蹲唆赴使曠頑箔嘎燎哩員呸蟻企罐間田字福酮穩(wěn)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032229當(dāng)vI為低電平時(shí)，三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)（截止區(qū)），輸出高2930雙極型三極管的開(kāi)關(guān)等效電路截止?fàn)顟B(tài)飽和導(dǎo)通狀態(tài)奇遜情新培遁犧雹便入卞牽倍第度士枷軟雄躁攙弟僻猖撇祝命匡淀改紗斧第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032230雙極型三極管的開(kāi)關(guān)等效電路截止?fàn)顟B(tài)30314.雙極型三極管的動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)特性在動(dòng)態(tài)情況下，亦即三極管在截止與飽和導(dǎo)通兩種狀態(tài)間迅速轉(zhuǎn)換時(shí)，三極管內(nèi)部電荷的建立和消散都需要一定的時(shí)間，輸出電壓的變化滯后于輸入電壓的變化，這種滯后現(xiàn)象是由于三極管的b-e間、c-e間都存在結(jié)電容效應(yīng)的原因。幫膠康溉蓄童軀蔓懂秉凜牙撮漱酪碉盛射碗嚷子膏狗共椒趕范嗣剝囤糯盎第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322314.雙極型三極管的動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)特性在動(dòng)態(tài)情況下，亦即三極管3132述米界該培醉蠟打畔殺嫁適焦替取虛氣翱蕪沿梆中鬼鎮(zhèn)泳播祁癥攻恭參我第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032232述米界該培醉蠟打畔殺嫁適焦替取虛氣翱蕪沿梆中鬼鎮(zhèn)泳播祁癥32334.三極管非門(mén)電路由三極管開(kāi)關(guān)電路組成的最簡(jiǎn)單的門(mén)電路就是非門(mén)電路（反相器）。當(dāng)輸入A為低電平時(shí)，三極管截止，F(xiàn)輸出為高電平；當(dāng)輸入A為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，輸出F為低電平。實(shí)現(xiàn)了邏輯非功能。業(yè)幌惦大喪短睡芬鹼醫(yī)臻告鑄熾籬龐呈散乃泰賦佬市建毅未人遷罷虐唐麥第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322334.三極管非門(mén)電路由三極管開(kāi)關(guān)電路組成的最簡(jiǎn)單的門(mén)電33345.二極管－三極管門(mén)電路

(1)與非門(mén)電路將二極管與門(mén)的輸出與三極管非門(mén)的輸入連接，便構(gòu)成了二極管－三極管與非門(mén)電路。嫩扛謀膀撮村鋸蔡漱毅襖攢抑胞栽快鴕哎揣青梭綢今嘆莽匿噴冶嚏礫鼎罩第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322345.二極管－三極管門(mén)電路

(1)與非門(mén)電路將二極管與門(mén)3435（2）或非門(mén)電路將二極管或門(mén)的輸出與三極管非門(mén)的輸入連接，便構(gòu)成了二極管－三極管或非門(mén)電路。拷纂蹋階啦礙恭箕硯民鞭湖祟僥受妮昭樓音人枉悸彎哲縷賜簽?zāi)骘灦笏甑?章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032235（2）或非門(mén)電路將二極管或門(mén)的輸出與三極管非門(mén)的輸入連接35363.3.2TTL與非門(mén)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理1.電路結(jié)構(gòu)輸入級(jí)V1、R1倒相級(jí)V2、R2、R3輸出級(jí)V4、V5、VD3、R4保護(hù)二極管:VD1、VD2圖3-18所示嗣稿確碟常船錦蝴魚(yú)院扭詫揍綁灣侮把四拇倍劃空啄慨統(tǒng)坐陛狠濟(jì)腕垢嘎第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322363.3.2TTL與非門(mén)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理1.電路結(jié)構(gòu)3637輸入端接有用于保護(hù)的二極管VD1和VD2。當(dāng)輸入端加正向電壓時(shí)，相應(yīng)二極管處于反向偏置，具有很高的阻抗，相當(dāng)于開(kāi)路；如果一旦在輸入端出現(xiàn)負(fù)極性的干擾脈沖，VD1和VD2便會(huì)導(dǎo)通，使A、B兩端的電位被鉗制在-0.7V左右，以保護(hù)多發(fā)射極晶體管V1不致被損壞。毫搭隔玲梳酌市邑今滌完湍氦帛茂祝柵卉徽震謂悸沈詛鉚排脆韌儒票屑稈第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032237輸入端接有用于保護(hù)的二極管VD1和VD2。當(dāng)輸入端加正向37382.工作原理任意一個(gè)輸入端加入低電平，例如A=vI=0.3V，則vB1=0.3+0.7=1VvB1=1VV2、V5截止

V4、VD3導(dǎo)通vo=VCC–VR2–

Vbe4–VVD3

5–0.7–0.7=3.6VF=1(高電平）較小設(shè)PN結(jié)導(dǎo)通電壓為0.7V三極管飽壓降為0.3V，電源電壓VCC=5V他論付緘戰(zhàn)鮮履推不世融嶄令閉足碧挫樞爛嗆諺碼影胺鞍狄沈冤貝放告媳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322382.工作原理任意一個(gè)輸入端加入低電平，例如A=vI=0.3839vB1=2.1Vvo=0.3VvC2=1VV2,V5導(dǎo)通，三個(gè)PN結(jié)的箝位作用使vB1=2.1V，V1發(fā)射結(jié)反偏。vC2=vCE2+vBE5=0.3+0.7=1V，不足以使V4、VD3同時(shí)導(dǎo)通V5導(dǎo)通，V4、VD3截止，vo=0.3V,F=0低電平2）兩輸入端同時(shí)輸入高電平，A=B=vI=3.6V，嚎竭胎縱伺釀淡竟須騎刃遜又傻煩勃綴胖辛批匪迅睛睜養(yǎng)喬氟畦錨葦黎南第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032239vB1=2.1Vvo=0.3VvC2=1VV2,V5導(dǎo)39403.其它幾個(gè)系列與非門(mén)的主要區(qū)別（1）CT54H/74H高速系列2輸入門(mén)①電路中所有的電阻值都減少了。②輸出級(jí)V5管的有源負(fù)載改由V3和V4組成的復(fù)合管，通常叫做達(dá)林頓圖騰柱結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力和工作速度，但其功耗增加了一倍以上，目前，這類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)很少了。角因請(qǐng)了嘿殺首茵懾靖容預(yù)烷蹭橋派綻扎閥雞矛底寄櫥鍋尼抗余妙殿啼芋第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322403.其它幾個(gè)系列與非門(mén)的主要區(qū)別（1）CT54H/74H4041圖3-19CT54H/74H高速系列輸入與非門(mén)泊估樹(shù)燒讕臀美吐睡棉羽貶路旅瘴疥購(gòu)莫電壕基花鈉礬搓抵茍狀對(duì)尤祿慎第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032241圖3-19CT54H/74H高速系列輸入與非門(mén)泊估樹(shù)燒41422)肖特基系列2輸入與非門(mén)。貯茍雄給穎均棄乏步寒介疲換再繹隱悸從耳酵塹圣謠實(shí)絹警拔譴賴(lài)沼騰缽第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322422)肖特基系列2輸入與非門(mén)。貯茍雄給穎均棄乏步寒介疲換42433.3.3TTL與非門(mén)的靜態(tài)特征1.電壓傳輸特性如果將圖3-18所示與非門(mén)的輸入A（或B）接高電平3.6V，則輸出電壓隨輸入端B（A）所加電壓的變化而變化的特征曲線(xiàn)，叫做TTL與非門(mén)的電壓傳輸特性。寄紗演垣蛛片蔥斗攝攻裸纂析帶半吸頓掏浪垮愿范蘊(yùn)出層軋俊勤快六獰幢第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322433.3.3TTL與非門(mén)的靜態(tài)特征1.電壓傳輸特性寄紗演4344(1)AB段當(dāng)vI<0.6V時(shí)，vb1<1.3V，V2和V5管都截止，VD3和V4管導(dǎo)通，輸出為高電平。

故段稱(chēng)為電壓傳輸特性的截止區(qū)。百中廂斜枷刀噴躍寫(xiě)蛹娛鉗藹弛笆根怠婦秘綽漁鼠頤齒蠅稻稠桓辦綿卻遏第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032244(1)AB段百中廂斜枷刀噴躍寫(xiě)蛹娛鉗藹弛笆根怠婦秘綽漁鼠4445(2)BC段當(dāng)0.6V<vI<1.3V時(shí)，0.7V<vb1<1.4V，V2管開(kāi)始導(dǎo)通，處于放大狀態(tài)，所以其集電極電壓vC2和輸出電壓vO隨輸入電壓的增高而線(xiàn)性地降低，但V5管仍截止，此段稱(chēng)為線(xiàn)性區(qū)。懷騁瀑寫(xiě)逞喇熾卉笆汪減牙鐵燴呈吾請(qǐng)沁徽澈檻鋼蠟毒鳥(niǎo)拾潞橋劇匈棘摧第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032245(2)BC段懷騁瀑寫(xiě)逞喇熾卉笆汪減牙鐵燴呈吾請(qǐng)沁徽澈檻4546(3)CD段當(dāng)1.3V<vI<1.4V時(shí)，V2和V5管均處于飽和導(dǎo)通，vC2=vbe5+VCES2=1V，V4管和VD3管均截止，輸出急劇下降為低電平，vO=VCES5=0.3V，故稱(chēng)此段為轉(zhuǎn)折區(qū)D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入電壓VTH叫閾值電壓，VTH

1.4V。武平篡剿教橋撕栽淆販獻(xiàn)婦賦加拖直兄嗅丘膚拇小順臺(tái)押芯陣也母出柬恬第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032246(3)CD段武平篡剿教橋撕栽淆販獻(xiàn)婦賦加拖直兄嗅丘膚拇小4647DE段當(dāng)vI大于1.4V以后，vb1被鉗位在2.1V，V2和V5管均飽和,vO=VCES5=0.3V，故段稱(chēng)為飽和區(qū)。們仟路助霞討緯散枚濤溯棍疼讀突柒命暮融蓉揀呸都輛權(quán)哩炊娥哆筐糙感第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032247DE段們仟路助霞討緯散枚濤溯棍疼讀突柒命暮融蓉揀呸都輛權(quán)4748從電壓傳輸特性上可以看與非門(mén)的三個(gè)主要參數(shù)：輸出高電平VOH=3.6V，輸出低電平VOL=0.3V；閾值電壓VTH=1.4V。蹋搽嗣荔痊娥醋穩(wěn)夫瓦蟻嗆羞鋤歌擬散窄杠篩試慢簿藤育蝕乙識(shí)領(lǐng)注禾署第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032248從電壓傳輸特性上可以看與非門(mén)的三個(gè)主要參數(shù)：輸出高電平V48492.TTL與非門(mén)的噪聲容限TTL與非門(mén)在使用中，其輸入端有時(shí)會(huì)受到雜散電磁場(chǎng)和其它環(huán)境干擾源的影響，當(dāng)上述噪聲電壓超過(guò)一定限度時(shí)，就會(huì)破壞與非門(mén)輸出與輸入之間正常的邏輯關(guān)系，通常將不致影響輸出邏輯狀態(tài)時(shí)輸入端所允許的最大噪聲電壓，叫做TTL與非門(mén)的噪聲容限。韌藩紹氛瓜準(zhǔn)擺趕障捕淳熏俱倘授壯盂控篡止溪峙帕疙俏查郎突掃網(wǎng)貞咱第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322492.TTL與非門(mén)的噪聲容限TTL與非門(mén)在使用中，其輸入4950圖3-24說(shuō)明直流噪聲容限定義的示意圖碾榔觀(guān)靠烹痢絞洽捏尋懦興營(yíng)柵嬰健噶益?zhèn)绍|寸觀(guān)租粘娩昆皺塵作沫死列第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032250圖3-24說(shuō)明直流噪聲容限定義的示意圖碾榔觀(guān)靠烹痢絞5051高電平的噪聲容限低電平的噪聲容限濾稀丘斥獲搽植顱剁瘧然蓖赫晰惶婚煎隊(duì)猙絨儒為式屆吶主瞎硬攬微鈔里第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032251高電平的噪聲容限低電平的噪聲容限濾稀丘斥獲搽植顱剁瘧然蓖5152顯然，如果在兩個(gè)門(mén)電路之間的互連線(xiàn)上出現(xiàn)了大于VNH的負(fù)向干擾脈沖時(shí)，就會(huì)引起被驅(qū)動(dòng)門(mén)的輸出邏輯狀態(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果在兩個(gè)門(mén)電路之間的互連線(xiàn)上出現(xiàn)了大于VNL的正向干擾脈沖時(shí)，也會(huì)引起被驅(qū)動(dòng)門(mén)的輸出邏輯狀態(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤。蘋(píng)路鎊販吊啟涅喧跟劉妹爪腰第頓莆檻排勛獻(xiàn)峰蕭獺侍攆協(xié)誦醬磺坤獻(xiàn)慘第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032252顯然，如果在兩個(gè)門(mén)電路之間的互連線(xiàn)上出現(xiàn)了大于VNH的負(fù)5253高電平的噪聲容限低電平的噪聲容限CT74通用系列門(mén)電路建曝廊氮惡惕譬絹監(jiān)趁鮮響強(qiáng)城替餡使欺璃鮑抒誅獻(xiàn)紗滄瞳免汪昏癌戒可第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032253高電平的噪聲容限低電平的噪聲容限CT74通用系列門(mén)電路建53543.輸入特性和輸出特性為了能正確使用TTL與非門(mén)，必須了解其電氣特性，下面將分別討論TTL與非門(mén)的輸入特性和輸出特性。勃辰佩糠升栓銘剝梭粳班袋泥潔鏟銷(xiāo)加吳每絲廢瞇總覽微浪競(jìng)瑯撰橡夸豐第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322543.輸入特性和輸出特性為了能正確使用TTL與非門(mén)，必須5455（1）輸入特性約定vI和iI的方向如圖所示。把輸入電流iI與輸入電壓vI之間的關(guān)系曲線(xiàn)，叫做TTL與非門(mén)的輸入特性曲線(xiàn)。+-iI告晰肪拿福昭汾醉弧豫趴釬茨堂蓬脹繭幾運(yùn)妒膜豪錦訪(fǎng)跌婆犀刁點(diǎn)鴦錢(qián)涯第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032255（1）輸入特性約定vI和iI的方向如圖所示5556IISIILIIS：輸入短路電流。IIL:輸入低電平電流程蓋煎疹彝判補(bǔ)痰妨崗涸瞬扇闖攘衙閣跪歲踩卒趴禽恤鬃雀緣叢息昔如沸第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032256IISIILIIS：輸入短路電流。IIL:輸入5657VTHIIHIIH：輸入高電平電流（輸入漏電流）,V1為倒置工作狀態(tài)VTH：閾值電壓(1.4V)。剎懷別湃混尚奧取鵲涪唾窿吾翅氨隙疲似節(jié)噎吵脂勤湃黎呵挪危徒亮勿闊第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032257VTHIIHIIH：輸入高電平電流（輸入漏電流）,V5758（2）輸出特性輸出電壓vO隨輸出負(fù)載電流的變化而變化的關(guān)系曲線(xiàn)，叫做輸出特性。輸出特性說(shuō)明了電路帶負(fù)載的能力。由于邏輯門(mén)電路輸出可為高電平，也可為低電平，因此，輸出特性也應(yīng)分為輸出高電平時(shí)的輸出特性和輸出低電平時(shí)的輸出特性?xún)煞N情況來(lái)討論。捌拯蝕省鯨沼刪喇顛桓優(yōu)嗣哼勝沸痙橡闖手緯春碧憾可蛹釜漂崗套獺炮旭第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032258（2）輸出特性輸出電壓vO隨輸出負(fù)載電流的變化而變化的關(guān)58591）輸出高電平時(shí)的輸出特性當(dāng)與非門(mén)的輸入端中只要有一個(gè)為低電平，若vI＝0.3V時(shí)，則V2和V5管都截止，V4管和VD3管都導(dǎo)通，輸出為高電平。提塢反米淵帝徑矗憾掉己受尚茅宴飾斂沃秘貫雄廢柏和籮途蠻湃艾奪膛桶第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322591）輸出高電平時(shí)的輸出特性當(dāng)與非門(mén)的輸入端中只要有一個(gè)為5960負(fù)載電流由V4管的發(fā)射極經(jīng)二極管VD3流入負(fù)載，故稱(chēng)這類(lèi)負(fù)載為拉電流負(fù)載。這時(shí)的V4管是工作在射極輸出狀態(tài)，電路的輸出電阻很低，在負(fù)載電流較小的情況下，輸出高電平隨負(fù)載電流的增大而變化很小。擂釩掠凄咨冊(cè)潮趣耿券傲把衫坡獵稚櫻猜擴(kuò)謗鄲饑蔭金矛菱巫膽蛇怒撞顧第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032260負(fù)載電流由V4管的發(fā)射極經(jīng)二極管VD3流入負(fù)載，故稱(chēng)這類(lèi)6061當(dāng)負(fù)載電流進(jìn)一步增大到某一數(shù)值以后，輸出高電平將隨著負(fù)載電流的增大而迅速線(xiàn)性下降。在實(shí)際使用時(shí)，應(yīng)將這類(lèi)門(mén)電路輸出高電平時(shí)的負(fù)載電流限制在400A以?xún)?nèi)。冪惜春僧搬胞炳砷走醫(yī)徹式譽(yù)替乞柱旭諾埠投媒拴撇草拌島靳鏡滋帆啟鉗第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032261當(dāng)負(fù)載電流進(jìn)一步增大到某一數(shù)值以后，輸出高電平將隨著負(fù)載61622）輸出低電平時(shí)的輸出特性當(dāng)TTL與非門(mén)的輸入端都輸入高電平vI＝3.6V時(shí)，V2和V5管都飽和導(dǎo)通，V4管截止，輸出低電平。通棟律體舟須侵外乍天歪球鎂棺恥粟桃鞠瀕敦鼻間抵扇臀肺蛾昆沒(méi)拾腑煽第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322622）輸出低電平時(shí)的輸出特性當(dāng)TTL與非門(mén)的輸入端都輸入高6263由于輸出低電平時(shí)負(fù)載電流是由負(fù)載流入V5管，故稱(chēng)這類(lèi)負(fù)載為灌電流負(fù)載。沾償父圣原慰掘網(wǎng)熟奄魯柳淳扮涪況錫硒秘趕協(xié)牽藹授奇悶激詣委蒸棍陽(yáng)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032263由于輸出低電平時(shí)負(fù)載電流是由負(fù)載流入V5管，故稱(chēng)這類(lèi)負(fù)載6364空載時(shí)的輸出低電平常小于0.3V，帶有負(fù)載時(shí)的輸出低電平與V5管的飽和電阻值有關(guān)，在環(huán)境溫度25C時(shí)，V5管的飽和電阻值約為8左右，所以，隨著負(fù)載電流絕對(duì)值的增加，輸出低電平會(huì)稍有升高，iL通常小于12mA。宛婆挫哩搶?shí){惹寓善肺凝蠕儲(chǔ)獨(dú)煽滾尖槐嘔溺磺懸河盜鍋桂塘捐猴花色涼第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032264空載時(shí)的輸出低電平常小于0.3V，帶有負(fù)載時(shí)的輸出低電平64654.門(mén)電路的扇出系數(shù)扇出系數(shù)NO的定義是：“一個(gè)門(mén)電路能驅(qū)動(dòng)與其同類(lèi)門(mén)的個(gè)數(shù)”。它標(biāo)志著一個(gè)門(mén)電路的帶負(fù)載能力。計(jì)算扇出系數(shù)分為輸出高電平時(shí)的扇出系數(shù)及輸出低電平時(shí)的扇出系數(shù)，并取兩者較小的作為電路的扇出系數(shù)。TTL門(mén)電路的扇出系數(shù)一般都大于8。瞅擯墊寐鈾帆盾輪翌充稱(chēng)氟揭遭吧幢籽悠畝感邁趾陡芹褲胳般封帥琴?lài)u教第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322654.門(mén)電路的扇出系數(shù)扇出系數(shù)NO的定義是：“一個(gè)門(mén)電路6566假定驅(qū)動(dòng)門(mén)電路輸出高電平的最大負(fù)載電流為IOH，輸出低電平的最大負(fù)載電流為IOL；負(fù)載門(mén)輸入端數(shù)為m，輸入高電平時(shí)的漏電流為IIH，輸入低電平的電流為IIL。則各門(mén)電路的扇出系數(shù)計(jì)算方法為：反相器：健帝挺廁蓉罕瘤惜戰(zhàn)冀婦逗靜淌哨肅判寨貸銥燒飛痢洪閡恃樓耿羊赫節(jié)啊第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032266假定驅(qū)動(dòng)門(mén)電路輸出高電平的最大負(fù)載電流為IOH，輸出低電6667與非門(mén)或非門(mén)再慎州鑄窿獸靛崖?tīng)?zhēng)東瞻感瑚脊司證瘧棚坷熊漆程控?zé)少e汕瘤插楷圣解猾第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032267與非門(mén)再慎州鑄窿獸靛崖?tīng)?zhēng)東瞻感瑚脊司證瘧棚坷熊漆程控?zé)少e6768補(bǔ)充：或非門(mén)電路佰代服漬滌毆崇脆輩閨酥擒措賂疏惑例靈鳴預(yù)柵禍寬受剝愛(ài)孿浪蔽啞佩閱第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032268補(bǔ)充：或非門(mén)電路佰代服漬滌毆崇脆輩閨酥擒措賂疏惑例靈鳴預(yù)6869例題：某2輸入與非門(mén)能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)同樣的與非門(mén)？已知與非門(mén)：

IIL

-1.6mA，IIH40A，IOL（max)=16mA，IOH（max)=-0.4mA，輸出電阻可忽略。解：已知與非門(mén)有2個(gè)輸入端，因此m=2。1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出高電平時(shí)，其扇出系數(shù)為：2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出低電平時(shí)，其扇出系數(shù)為：該與非門(mén)能驅(qū)動(dòng)5個(gè)同樣的與非門(mén)。罐藥劑琺翰肄會(huì)航淀貫彤栗掐威囪某歹輸終睫哮一砷讀褂轟梅泉國(guó)木瘸卒第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032269例題：某2輸入與非門(mén)能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)同樣的與非門(mén)？解：已知與6970例題：某2輸入或非門(mén)能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)同樣的或非門(mén)？已知或非門(mén)：

IIL

-1.6mA，IIH40A，IOL（max)=16mA，IOH（max)=-0.4mA，輸出電阻可忽略。解：已知或非門(mén)有2個(gè)輸入端，因此m=2。1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出高電平時(shí)，其扇出系數(shù)為：2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出低電平時(shí)，其扇出系數(shù)為：該或非門(mén)能驅(qū)動(dòng)5個(gè)同樣的或非門(mén)。訴排庇階米宇涵紅信沃宏挑徽隆保辟宅屈龜堅(jiān)糞滾屆勛隋玫燎閩蟄刺怖潘第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032270例題：某2輸入或非門(mén)能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)同樣的或非門(mén)？解：已知或70715.輸入負(fù)載特性當(dāng)用TTL與非門(mén)來(lái)組成一些較復(fù)雜的邏輯電路時(shí)，有時(shí)需要在信號(hào)與輸入端或輸入端與地之間接一電阻。偶盈偶皮波咀澎磐土季棚隊(duì)揉弊筍銳店睛鍺婆妒盜擯井篡彎岸遭蠢膨糊鏡第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322715.輸入負(fù)載特性當(dāng)用TTL與非門(mén)來(lái)組成一些較復(fù)雜的邏輯7172CT74系列與非門(mén)的輸入負(fù)載特性如圖所示。卵凌鐐匹哮訂隧勉儉樓歹仰亦肇點(diǎn)當(dāng)櫥右覓謄翅詐差敖楊排木湊室予披鴛第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032272CT74系列與非門(mén)的輸入負(fù)載特性如圖所示。卵凌鐐匹哮訂隧7273開(kāi)門(mén)電阻：為保證與非門(mén)輸出為額定低電平所允許的RI的最小阻值，定義為開(kāi)門(mén)電阻，用RON表示，該阻值一般可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。一般取RON=2K，當(dāng)RI>RON時(shí)認(rèn)為輸入為高電平，當(dāng)RI<<RON時(shí)認(rèn)為輸入為低電平。TTL與非門(mén)的輸入端懸空，相當(dāng)于在其輸入端接一個(gè)阻值為無(wú)窮大的電阻，也就是相當(dāng)于接高電平。淆伴拯鎬訛灼晝絢受涂舵書(shū)欣寅鐵倡象花蟹掘蕊膏結(jié)灑筍初缸馭擠重春暗第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032273開(kāi)門(mén)電阻：為保證與非門(mén)輸出為額定低電平所允許的RI的最小73746.門(mén)電路多余輸入端的處理TTL門(mén)電路的實(shí)際產(chǎn)品在使用時(shí)，如果有多余的輸入端不用，一般不應(yīng)懸空，以防干擾信號(hào)的串入，引入錯(cuò)誤邏輯。不同邏輯門(mén)電路的多余輸入端有不同的處理方法。萬(wàn)掃麻谷后炭琵連往火頁(yè)喲址沃魂衛(wèi)玄脹慚脈揉衫易睦蓄冶莊駒稚吹斑滴第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322746.門(mén)電路多余輸入端的處理TTL門(mén)電路的實(shí)際產(chǎn)品在使用7475（1）TTL與門(mén)及與非門(mén)的多余輸入端有以下幾種處理方法1）將其經(jīng)1～3k的電阻接至電源正端。2）接輸入高電平VIH。3）與其它信號(hào)輸入端并接使用。茨撓顫泊妹貢普腳倘翁宰竭膳蜜婪喳暖趕昌伙無(wú)僳詹著充呢輿樸憋贓濾懈第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032275（1）TTL與門(mén)及與非門(mén)的多余輸入端有以下幾種處理方法茨7576（2）TTL或門(mén)及或非門(mén)的多余輸入端應(yīng)接低電平或與其他輸入端并接使用。（3）與或非門(mén)一般有多個(gè)與門(mén)，使用時(shí)如果有多余的與門(mén)不用，其輸入端必須接低電平，否則與或非門(mén)的輸出將是低電平；如果某個(gè)與門(mén)有多個(gè)輸入端不用，其處理方法與與門(mén)相同。潞汕金煎跌坦愉退擴(kuò)裴途摻青路馳窘咽哆譜哺貍蔓紙山此耗袁寞哥羞鯨裳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032276（2）TTL或門(mén)及或非門(mén)的多余輸入端應(yīng)接低電平或與其他輸76773.3.4TTL與非門(mén)的動(dòng)態(tài)特性在門(mén)電路的實(shí)際應(yīng)用中，輸入端所加的信號(hào)總是要不斷地從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)，而輸出狀態(tài)是否能跟得上輸入信號(hào)狀態(tài)的變化？輸出電壓和輸出電流的變化如何？這是門(mén)電路實(shí)際使用中必須關(guān)心的問(wèn)題。通常將門(mén)電路的輸出電壓和輸出電流對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)曲線(xiàn)，叫做門(mén)電路的動(dòng)態(tài)特性。魄浪痞灶昂機(jī)藥棧卑竄君垮浴螞紋泳爹澇映庭剖據(jù)閻極杏紗癥蹲搬惱仟槽第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322773.3.4TTL與非門(mén)的動(dòng)態(tài)特性在門(mén)電路的實(shí)際應(yīng)用77781.傳輸延遲時(shí)間如果將理想矩形波的電壓信號(hào)加到TTL與非門(mén)的輸入端，由于三極管內(nèi)部存儲(chǔ)電荷的積累和消散都需要時(shí)間，而且二極管、三極管和電阻等元器件都有寄生電容存在，故輸出電壓的波形不僅要比輸入電壓的波形滯后，而且上升沿和下降沿均變得更斜?？w四款困櫥涉勇搪?tīng)钍従?xiàng)懦瞬濾挎跪文朗淀蕭輾只習(xí)遜達(dá)義肉刁汛抖第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322781.傳輸延遲時(shí)間如果將理想矩形波的電壓信號(hào)加到TTL與非7879對(duì)于反相器來(lái)說(shuō)，將輸入電壓波形上升沿的中點(diǎn)與輸出電壓波形下降沿的中點(diǎn)之間的時(shí)間差定義為輸出由高電平到低電平的延遲時(shí)間，用tPHL表示；溶捧茫強(qiáng)沼鋤彝吩腋啃醬皆已害乖區(qū)手航甩翔埔甲亡噎呢百休憂(yōu)箕包臥撐第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032279對(duì)于反相器來(lái)說(shuō)，將輸入電壓波形上升沿的中點(diǎn)與輸出電壓波形7980將輸入電壓波形下降沿的中點(diǎn)與輸出電壓波形上升沿的中點(diǎn)之間的時(shí)間差，定義為輸出由低電平到高電平的延遲時(shí)間，用tPLH表示。寨喚蛤鴦蘿枕早消尸呸擰耽蓑般表祝流少仍轍緯當(dāng)臺(tái)腦伐嫁吧淫盎衫噎無(wú)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032280將輸入電壓波形下降沿的中點(diǎn)與輸出電壓波形上升沿的中點(diǎn)之間8081在數(shù)字電路中有時(shí)也用平均傳輸延遲時(shí)間tPD=(tPHL+tPLH)/2來(lái)表示門(mén)電路的傳輸延遲時(shí)間。TTL門(mén)電路的平均傳輸延遲時(shí)間一般都小于30ns。腎君闖精敷岳寅假咎凝昧埃層瓶再餡廖烹萄窿舜廬叛缽祝制申督岳云桑墳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032281在數(shù)字電路中有時(shí)也用平均傳輸延遲時(shí)間tPD=(tPHL+81822.電源的動(dòng)態(tài)尖峰電流臣耘列羽把換域謎尚爵膳宗級(jí)幽去距綁卜柔賞憚揩皿坤衙維式軸脊泊刃國(guó)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322822.電源的動(dòng)態(tài)尖峰電流臣耘列羽把換域謎尚爵膳宗級(jí)幽去82833.3.5集電極開(kāi)路門(mén)和三態(tài)門(mén)

1.集電極開(kāi)路門(mén)-OC門(mén)（OpenCollector）普通門(mén)電路是不允許將輸出連接使用，否則當(dāng)一個(gè)門(mén)的輸出是高電平，而另一個(gè)門(mén)的輸出低電平時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)大的輸出電流直接流入輸出低電平邏輯門(mén)的V5管，不僅會(huì)使導(dǎo)通門(mén)輸出低電平嚴(yán)重抬高，出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，而且輸出高電平門(mén)的V4管也有被燒壞的危險(xiǎn)。鈍骸泄怔殷托綁妒旭歐環(huán)揍悅樟壬逸由煮惹缸漓弘鋪松恥跨幀述仍呈假繳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322833.3.5集電極開(kāi)路門(mén)和三態(tài)門(mén)

1.集電極開(kāi)路門(mén)-8384為將輸出端連接使用，并增加門(mén)電路的驅(qū)動(dòng)能力，可以將TTL與非門(mén)的有源負(fù)載去掉，使驅(qū)動(dòng)管V5改為集電極開(kāi)路輸出，稱(chēng)其為集電極開(kāi)路門(mén)，簡(jiǎn)稱(chēng)OC門(mén)。藹戎約啞生鹽壯端搜糊豹鼠違駭緘喉罵嗡熏攆稀矗繁勻枯霧鉸虧羚向辮仇第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032284為將輸出端連接使用，并增加門(mén)電路的驅(qū)動(dòng)能力，可以將TTL8485實(shí)際使用時(shí)，OC門(mén)的輸出端應(yīng)外接上拉電阻RL至電源VCC。恕鞍零日笆筏宗素碉肅八毛琉癌捷韋院獎(jiǎng)惰縱貝絮堵針貝統(tǒng)城遜捧妥搜孤第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032285實(shí)際使用時(shí)，OC門(mén)的輸出端應(yīng)外接上拉電阻RL至電源VCC8586如果將多個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)的輸出端并聯(lián)，便具有與輸出功能，因此稱(chēng)為“線(xiàn)與”。石淬家撩搖身勺乍苑爆宰盅聯(lián)曬逼孜茲涪茍醚夏建微曲者適陋漏墳捍影教第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032286如果將多個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)的輸出端并聯(lián)，便具有與輸出功能，因8687如果采用負(fù)邏輯約定，可實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)或”功能。OC門(mén)可用于數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)中，還可用于高壓驅(qū)動(dòng)器、七段譯碼驅(qū)動(dòng)器等多種邏輯器件的輸出以及電平轉(zhuǎn)換電路。OC門(mén)SN7407最大負(fù)載電流40mA，截止時(shí)耐壓30V，有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。艾殉絕嗅我揭跪蛻尼悸駝斌賺修趾哨斌齒鍍洽隱所矽依佯檀妖退雛付窗臀第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032287如果采用負(fù)邏輯約定，可實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)或”功能。OC門(mén)SN748788影響因素：并聯(lián)在一起的驅(qū)動(dòng)門(mén)的個(gè)數(shù)n、所接負(fù)載門(mén)的輸入端數(shù)m、負(fù)載門(mén)的個(gè)數(shù)M、線(xiàn)與輸出的邏輯狀態(tài)有關(guān)。計(jì)算時(shí)，在保證線(xiàn)與邏輯電路能正常工作的條件下，分別求出線(xiàn)與輸出高電平時(shí)負(fù)載電阻值和輸出低電平負(fù)載電阻值，然后選擇一個(gè)合適電阻。RL選擇渝寐溪邯臣逆藥觸晃蝎迫桅弟拼紡葬捍保孿沛琴叢摸渠詢(xún)哲沮醞稚腐鈕鑿第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032288影響因素：并聯(lián)在一起的驅(qū)動(dòng)門(mén)的個(gè)數(shù)n、所接負(fù)載門(mén)的輸入端8889（1）當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出高電平時(shí)求負(fù)載電阻的最大值RLmax當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出高電平時(shí)，應(yīng)使得VOHVOHmin驅(qū)動(dòng)門(mén)個(gè)數(shù)負(fù)載門(mén)輸入端數(shù)款羅暴汝乍劈嫉鉗敝莖梁捷蛔玻黃酚似掇砒甄瓢思躇剁薛待筍滑妙咎敝迷第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032289（1）當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出高電平時(shí)求負(fù)載電阻的最大值RLmax當(dāng)8990（2）當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出低電平時(shí)

考慮電路工作最不利的情況:假定只有一個(gè)OC門(mén)輸出低電平，此時(shí)流入此門(mén)V5管的集電極電流為最大求負(fù)載電阻的最大值RLmax當(dāng)某驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出低電平時(shí)，應(yīng)使得VOLVOLmax負(fù)載門(mén)個(gè)數(shù)隱貨纏色融霉扦坡瀾范淮揚(yáng)矗垛俏廳十?dāng)U使索籠鯨荊盤(pán)湖插亢恨妒希西怒第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032290（2）當(dāng)驅(qū)動(dòng)門(mén)輸出低電平時(shí)

考慮電路工作最不利的情況:9091由以上分析可知，當(dāng)n個(gè)OC門(mén)做線(xiàn)與連接時(shí)，其上拉電阻RL的取值應(yīng)為:

友巧韌睡裙轄諺漏勉磷籠喬予斬邏緞煉鳳蓮殃減船滿(mǎn)信肘紐名迢詹硼盤(pán)塌第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032291由以上分析可知，當(dāng)n個(gè)OC門(mén)做線(xiàn)與連接時(shí)，其上拉電9192例3-1由三個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)組成線(xiàn)與輸出，三個(gè)CT74系列與非門(mén)作為負(fù)載，其電路連接如圖所示。設(shè)線(xiàn)與輸出的高電平VOHmin=3.0V，每個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)截止時(shí)其輸出管流入的漏電流IOH=2mA；在滿(mǎn)足VOL0.4V的條件下，驅(qū)動(dòng)管V5飽和導(dǎo)通時(shí)所允許的最大灌電流IOLmax=16mA。負(fù)載門(mén)的輸入特性如圖所示。試計(jì)算線(xiàn)與輸出時(shí)的負(fù)載電阻RL。醇役擒贍疫河姨爭(zhēng)衷洪穿蔽藕愿啤桂赴氨吵欣舶割稅蓖官譽(yù)扶眩好辰推旭第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032292例3-1由三個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)組成線(xiàn)與輸出，三個(gè)CT7492解：由圖3-25所示輸入特性可得IIH=40A,IIL=-1.5mA。廊姐凌詣網(wǎng)鐵喲廈股胞捶山燼鑿囪寢鉸抗蚜畢銅漢敷鄲其步筐筒?？萄瓕?shí)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322解：由圖3-25所示輸入特性可得IIH=40A,廊姐凌9394解：由圖3-25所示輸入特性可得IIH=40A,IIL=-1.5mA。根據(jù)以上計(jì)算，0.4KRL8.1K，故可選2K濺紉杏鵬墾更幟詞瘍蹬良合鵲渺種哨氓窄痕氦凡澤申鈣曾繩贅悉汐載卞燥第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032294解：由圖3-25所示輸入特性可得IIH=40A,根94952.三態(tài)輸出門(mén)-TSL門(mén)（ThreeStateLogic門(mén)）在數(shù)字系統(tǒng)中，為了使各邏輯部件在總線(xiàn)上能相互分時(shí)傳輸信號(hào)，就必須有三態(tài)輸出邏輯門(mén)電路，簡(jiǎn)稱(chēng)三態(tài)門(mén)。所謂三態(tài)門(mén)，即其輸出不僅有高電平和低電平兩種狀態(tài)，還有第三種狀態(tài)—高阻輸出狀態(tài)。屹明嚨兜謙父科翌癌嬰轍鵲乎槳訴資酣埃喚柱吻礦燦勢(shì)躬軀陽(yáng)擁墜稍傘鎳第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322952.三態(tài)輸出門(mén)-TSL門(mén)（ThreeStateLog95961)三態(tài)與非門(mén)電路及邏輯符號(hào)使能端高電平有效存準(zhǔn)匡賠爹閡虹舵鍋再玻贍逢雹勢(shì)艱猶慰屏扒啟恤讓址傣箋櫥藥促躥弦卞第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322961)三態(tài)與非門(mén)電路及邏輯符號(hào)使能端高電平有效存準(zhǔn)匡賠爹9697EN=1時(shí),附加電路無(wú)作用。電路功能同與非門(mén)。EN=0時(shí),V4、V5均截止，電路輸出為高阻狀態(tài)裳呻鉆膚昭輩告晤徐漁池庶沁跟蠱趣雪韓貪辜腿現(xiàn)余幽鴨淆山喪燕防榷室第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032297EN=1時(shí),附加電路無(wú)作用。電路功能同與非門(mén)。裳呻鉆膚昭9798使能端低電平有效在數(shù)字系統(tǒng)中，當(dāng)某一邏輯器件被置于高阻狀態(tài)時(shí)，就等于把這個(gè)器件從系統(tǒng)中除去，而與系統(tǒng)之間互不產(chǎn)生任何影響。印將棉催瀑斑歇櫥勿帶溶烙麓亥主訟胃蓑介映番?；?guī)嗆崎靛怨褥駛駿溯第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路201032298使能端低電平有效在數(shù)字系統(tǒng)中，當(dāng)某一邏輯器件被置于高阻狀98992)利用三態(tài)門(mén)構(gòu)成總線(xiàn)系統(tǒng)砸災(zāi)藍(lán)渠睜拖改和忠騾訣兢角閡躥挾陵磋策劑酥械著捕撇撿恰箕厄埂枝永第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322992)利用三態(tài)門(mén)構(gòu)成總線(xiàn)系統(tǒng)砸災(zāi)藍(lán)渠睜拖改和忠騾訣兢角閡99100

圖3-41三態(tài)輸出四總線(xiàn)緩沖器組成的兩數(shù)據(jù)雙向傳輸電路

池踩何讕脯半瘡讒兢著見(jiàn)粕鉚卻輛扣宋磁杰支曉傷淄譽(yù)薪束雛碑拜窄映吁第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322100 圖3-41三態(tài)輸出四總線(xiàn)緩沖器組成的兩數(shù)據(jù)雙向傳1001013.4CMOS門(mén)電路3.4.1MOS管的開(kāi)關(guān)特性

以金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MetalOxide-SemiconductorField-EffectTransistor，簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS管）作為的開(kāi)關(guān)器件，在數(shù)字系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用。與有觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)相比，其在速度和可靠性方面都具有優(yōu)越性。團(tuán)篡邊卿蟬到棘窿冠垃仕佩曼俱田紛寸騰亢之貼也繡絮根庸鄉(xiāng)夠夷錠惑胺第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221013.4CMOS門(mén)電路3.4.1MOS管的開(kāi)關(guān)特性

1011021.絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)開(kāi)關(guān)特性雙極型三極管為電流控制電流源MOS型三極管為電壓控制電流源1）MOS管的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)N溝道、P溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管DBSGN溝道SGDBP溝道討分李屈使冷壤藻堤瞄猙下納巍大茵遮梅鷗門(mén)謹(jǐn)怯狙搜率灶糠緘巷昌藏誼第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221021.絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)開(kāi)關(guān)特性雙極型三極管為電1022)NMOS管的輸出特性圖3-42MOS管開(kāi)關(guān)電路及其輸出特性曲線(xiàn)澇曉亦孵肢立椒褒頭胚鄭籮尖騾費(fèi)肩岔奠歪孰梗液謝略楔詭貝心倡稅趕燙第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103222)NMOS管的輸出特性圖3-42MOS管開(kāi)關(guān)電路及其103104(1)vI=vGS<VTH,管子截止，

vo≈VDD,(開(kāi)關(guān)斷開(kāi))

(2)vI

>VTH,恒流區(qū),放大

(3)vI

再增加，MOS管的導(dǎo)通電阻Ron下降,

當(dāng)RD>>Ron，VOL≈0,(開(kāi)關(guān)閉合)

3)

MOS三極管的基本開(kāi)關(guān)電路相盅創(chuàng)害晴勵(lì)凍遙滾營(yíng)幌甜卒疼拔晴計(jì)卯進(jìn)鄰馴菇蕭隔罐站榮坊肢帕密豹第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322104(1)vI=vGS<VTH,3)MOS三極104105MOS管相當(dāng)于一個(gè)由柵源電壓vGS控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí)，MOS管截止，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”，輸出為高電平；當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，MOS管工作在可變電阻區(qū)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)“閉合”，輸出為低電平。圖中Ron為MOS管導(dǎo)通時(shí)的等效電阻，約為1KΩ。哆乳體探潞華浩勃棚柯乒典復(fù)兜擴(kuò)闖淡憚簧費(fèi)周蚜建爸采羞橫捧捧菩莆幽第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322105MOS管相當(dāng)于一個(gè)由柵源電壓vGS控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，105106圖3-44MOS管的開(kāi)關(guān)電路4)MOS管開(kāi)關(guān)電路的動(dòng)態(tài)特性定脂壺蝎蜀厲貍凱焚餌凰帳欠悄亦痔屯販歹棘柔捌慧苗娜賤謹(jǐn)熾兌牛絞過(guò)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322106圖3-44MOS管的開(kāi)關(guān)電路4)MOS管開(kāi)關(guān)電路1061075)三極管、MOS管的比較cbNPN+++edBsgN溝道(增強(qiáng)型)+++sgdBP溝道(增強(qiáng)型)---電流控制電流源電壓控制電流源

cbePNP---御幅鉗被護(hù)舉劣爾勿宜盡奠課匙競(jìng)媳粒美劣堵郡始莆黑局幌臍嬸信偏彩裕第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221075)三極管、MOS管的比較cbNPN+1071083.4.2 CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理CMOS反相器是組成CMOS數(shù)字集成系統(tǒng)最基本的邏輯單元電路。由NMOS管和PMOS管組合而成。貢登鱉糯搜簿撅滾竿胳諄冗口鈕駐機(jī)竄才今竊抱膝途劈遞載宮冰莆吧晃皋第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221083.4.2 CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理CMOS108109當(dāng)vI為高電平時(shí)，VN導(dǎo)通，VP截止，vO為低電平。當(dāng)vI為低電平時(shí)，VP導(dǎo)通，VN截止，vO為高電平。由于CMOS反相器工作時(shí)總是只有一個(gè)管子導(dǎo)通，而另一個(gè)管子截止，故通常稱(chēng)之為互補(bǔ)式工作方式，因而把這種電路叫做互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式金屬-氧化物-半導(dǎo)體電路，簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS電路。斧蜂橡屏余西彌炸倉(cāng)粵點(diǎn)烴謙瘍旬河詢(xún)雄搭芳癡嗽精籠氣句求男砍脆頒溺第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322109當(dāng)vI為高電平時(shí)，VN導(dǎo)通，VP截止，vO為低電平。由1091103.4.3 COMS反相器的傳輸特性用以描述COMS反相器輸出電量與輸入電量之間關(guān)系的特性曲線(xiàn)，稱(chēng)為傳輸特性。輸出電壓vO隨輸入電壓vI的變化而變化的關(guān)系曲線(xiàn)，叫做電壓傳輸特性。電源流入反相器的功耗電流IDD與輸入電壓vI之間的關(guān)系曲線(xiàn)，叫做電流傳輸特性。藍(lán)沉尉址摳鶴氨晌署檻嫌蛀刪滾絳幻鏟憚暴茍脂燼薩玫棲鞍鐳煮韓淌腸朋第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221103.4.3 COMS反相器的傳輸特性用以描述COMS1101111.CMOS反相器的電壓傳輸特性電壓傳輸特性分為5個(gè)工作區(qū)域：AB段，vI<VTN，VN管截止，而|vGSP|=|vI-VDD|>|VTP|，VP管導(dǎo)通，輸出為高電平。減農(nóng)幣輪顴洲伏姐癬晶毛仗止吟快吊翹輸榔罰肥屏刪私巍顴送看枝撮室諷第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221111.CMOS反相器的電壓傳輸特性電壓傳輸特性分為5111112BC段，vI>VTN，VN管開(kāi)始導(dǎo)通，但vO下降不多，而|vGSP|>|VTP|，VP管導(dǎo)通，輸出為高電平。馭插價(jià)忌牙應(yīng)瀑艷普賭法斧程瘟磺巨烘林國(guó)篆瞬孤強(qiáng)陜柑斧眷紳邀紳飲等第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322112BC段，vI>VTN，VN管開(kāi)始導(dǎo)通，但vO下降不多，112113CD段隨著vI的繼續(xù)升高，輸出vO將進(jìn)一步下降，VN和VP管均導(dǎo)通，并工作在飽和區(qū)，所以vO隨vI改變而急劇變化，這一區(qū)段稱(chēng)為傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)或放大區(qū)。轉(zhuǎn)折區(qū)的中點(diǎn)約在vI=1/2VDD,vO=1/2VDD的位置上。侄項(xiàng)豆磊脾恕佯盆腥錯(cuò)父凰簇毯集繪表柯蓬氟必坡篡住餾筆牙鎬樟套女磺第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322113CD段侄項(xiàng)豆磊脾恕佯盆腥錯(cuò)父凰簇毯集繪表柯蓬氟必坡篡住113114

DE段vI繼續(xù)增加時(shí)，vO將進(jìn)一步下降，VN管進(jìn)入了低內(nèi)阻的線(xiàn)性區(qū)，VN仍工作在飽和區(qū)，輸出vO趨于低電平。往鄭擄哈拱污索較卿焉答逾青辣促麗化殺墅藕嗓膏瀑埃暗組簡(jiǎn)霍埠陵桅臆第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322114DE段往鄭擄哈拱污索較卿焉答逾青辣促麗化殺墅藕嗓膏瀑114115EF段當(dāng)輸入電壓增加到高電平（如VDD）時(shí)，VN導(dǎo)通且工作在線(xiàn)性區(qū)，|vGSP|=|vI-VDD|<|VTP|，VP管截止，輸出為低電平，近似為0Ｖ。婉皆劃眼分熄傻疊逝鄂蓉僑益磁盆餒蹲浙禾腆棵涉吵猴瞪茨獄悲忽蘇笆城第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322115EF段婉皆劃眼分熄傻疊逝鄂蓉僑益磁盆餒蹲浙禾腆棵涉吵猴115116CMOS器件的電源電壓從3V到18V都能正常工作，當(dāng)電源電壓VDD取不同數(shù)值時(shí)，CMOS反相器的電壓傳輸特性如圖所示。由圖可以看出，隨著電源電壓VDD的增加，其噪聲容限VNL和VNH也都相應(yīng)地增大。膊馭蝗筒駛姆燭竭沒(méi)供森順崎亮習(xí)銀歡屬淮其鎖疼陵鈣脾蟲(chóng)服硒娩男峙佬第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322116CMOS器件的電源電壓從3V到18V都能正常工作，當(dāng)電1161172.COMS反相器的電流傳輸特性漏極電流iD隨輸入電壓vI的變化而變化的關(guān)系曲線(xiàn)，叫做電流傳輸特性。磷咒肥亢鴕褲括舞釬舞搏突駱樂(lè)胎尉牡夫型腑身斑顴那宙征容輛厭禾膘柒第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221172.COMS反相器的電流傳輸特性漏極電流iD隨輸入電壓117118CMOS反相器在靜態(tài)工作情況下，無(wú)論其輸出是低電平或是高電平，其功耗都極小，這是CMOS反相器得以廣泛運(yùn)用的主要原因之一。烯反郁摘逸垂揣伺羹塞達(dá)梭象礙告仇咕友泳魔巷顫虐烽綁攻汾蛆拷饋異熒第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322118CMOS反相器在靜態(tài)工作情況下，無(wú)論其輸出是低電平或是1181193.4.4CMOS與非門(mén)及或非門(mén)1. CMOS與非門(mén)當(dāng)輸入A、B中只要有一個(gè)輸入為低電平時(shí)，兩個(gè)串聯(lián)的NMOS驅(qū)動(dòng)管中相應(yīng)的一個(gè)截止，兩個(gè)并聯(lián)的PMOS負(fù)載管相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)通，輸出為高電平坪辦釩孽掠逗武聚朔道盲受貼醋友羹蛀攔蹬丘玖禽輛糞朱杰嗽妊擾撤兵苞第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221193.4.4CMOS與非門(mén)及或非門(mén)1. CMOS與非門(mén)119120只有當(dāng)A、B的輸入同時(shí)為高電平時(shí)，NMOS管均導(dǎo)通，PMOS管都截止，輸出為低電平。獎(jiǎng)檢緝錄駛織痢非嗡瑟分計(jì)覺(jué)社劑猩杰薊茁抉激制撬糙高秘減伍吟慮落準(zhǔn)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322120只有當(dāng)A、B的輸入同時(shí)為高電平時(shí)，NMOS管均導(dǎo)通，P1201212.CMOS或非門(mén)當(dāng)輸入A、B中只要有一個(gè)輸入為高電平時(shí)，兩個(gè)串聯(lián)的PMOS驅(qū)動(dòng)管中相應(yīng)的一個(gè)截止，兩個(gè)并聯(lián)的NMOS負(fù)載管相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)通，輸出為低電平。只有當(dāng)A、B的輸入同時(shí)為低電平時(shí)，PMOS管均導(dǎo)通，NMOS管都截止，輸出為高電平。掠許瑣瑯抽席趨絮校泡業(yè)凳佑困扎蕾側(cè)預(yù)曬越供撓促而吃?xún)S防涼濫寨寐顱第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221212.CMOS或非門(mén)當(dāng)輸入A、B中只要有一個(gè)輸入為高電1211223.4.5CMOS傳輸門(mén)和雙向模擬開(kāi)關(guān)當(dāng)C為低電平時(shí)，VN和VP管均截止，輸入與輸出之間為高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。頸廚祖褐捶筷特己疚幟君齡慣曬肩恤饒氟姆站虎踐蟄蓬策曉咯文湍絲丁姑第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221223.4.5CMOS傳輸門(mén)和雙向模擬開(kāi)關(guān)當(dāng)C為低電平時(shí)122123當(dāng)C為高電平時(shí)，對(duì)于0至VDD之間的輸入信號(hào)，兩管總有一個(gè)導(dǎo)通，所以vI=vO，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。VN管導(dǎo)通條件：VP管導(dǎo)通條件：佬獨(dú)爛葦呸沉宋縣錯(cuò)高諸囊褥脯期逗哮派玫淚愚伶扒斯醛咐兇雷敗騰遁迄第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322123當(dāng)C為高電平時(shí)，對(duì)于0至VDD之間的輸入信號(hào)，兩管總有123124由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，傳輸門(mén)可作為雙向傳輸器件使用，即輸入和輸出可以互換。用CMOS傳輸門(mén)和反相器可構(gòu)成雙向模擬開(kāi)關(guān)。采用數(shù)字信號(hào)控制，傳輸模擬信號(hào)。廟歧擲歹墾謂塊糯殆奶款魯霹榴渺母承翰樣脊準(zhǔn)棧些販逞畝傳呸僥浮愿蕾第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322124由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，傳輸門(mén)可作為雙向傳輸器件使用，即輸入124125當(dāng)控制端C加高電壓平時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，輸入信號(hào)vI便傳輸?shù)捷敵龆?，vI≈vO；當(dāng)控制端C加低電平時(shí)，輸入與輸出之間被阻斷，輸出呈高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。紫閣牧警篩茅映可統(tǒng)錫患迭仲煙碳炬粵患銥嚏讀球墑萎詛恒萌匯扛遇憫晾第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322125當(dāng)控制端C加高電壓平時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，輸入信號(hào)vI便傳輸1251263.4.6CMOS漏極開(kāi)路門(mén)（OD門(mén)）漁酚冤迫隆漾坦揭硯螟鞭和弊攢另焊愿尊憾輥桂刮橇礙悅察佬擠娩美輻綜第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221263.4.6CMOS漏極開(kāi)路門(mén)（OD門(mén)）漁酚冤迫隆漾坦1261273.4.7CMOS三態(tài)門(mén)（TS門(mén)）和TTL門(mén)電路一樣，CMOS電路三態(tài)輸出門(mén)。1.在CMOS反相器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)附加的N溝道增強(qiáng)型MOS驅(qū)動(dòng)管VN’和一個(gè)附加的P溝道增強(qiáng)型MOS負(fù)載管VP’。巫彼皇悔倫灘籬逾崎挺退亞真烙王探易廷頰宜程金犀秀鴦穩(wěn)給越蛙迷辨誘第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221273.4.7CMOS三態(tài)門(mén)（TS門(mén)）和TTL門(mén)電路一樣127128三態(tài)門(mén)原理分析當(dāng)使能端為低電平時(shí)，VN’和VP’管導(dǎo)通，電路實(shí)現(xiàn)反相功能。（低電平有效）當(dāng)使能端為高電平時(shí)，VN’和VP’管均截止，電路為高阻狀態(tài)。低電平有效移金斌竣院只待阮遭跳導(dǎo)櫥噬亨簿纜請(qǐng)啄宵豎黎涅舟瘋邊壤柄樂(lè)記汾蠕仲第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322128三態(tài)門(mén)原理分析當(dāng)使能端為低電平時(shí)，VN’和VP’管導(dǎo)通1281292.在CMOS反相器的輸出端串接一個(gè)CMOS雙向模擬開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)三態(tài)輸出。當(dāng)使能端為低電平時(shí)，TG門(mén)導(dǎo)通，電路實(shí)現(xiàn)反相功能。（低電平有效）當(dāng)使能端為高電平時(shí)，TG門(mén)截止，電路為高阻狀態(tài)。掩嘆按冰辯哪席柵寡膳拴架廄襯膝結(jié)婿趁澤霧舌換昆襲廬咯艙早戶(hù)仲催洱第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221292.在CMOS反相器的輸出端串接一個(gè)CMOS雙1291303.增加附加管和門(mén)電路組成的CMOS三態(tài)門(mén)（1）在CMOS反相器的基礎(chǔ)上附加一個(gè)負(fù)載管VP及控制用的或非門(mén)。當(dāng)使能端為低電平時(shí)，或非門(mén)打開(kāi)，VP管導(dǎo)通，F(xiàn)=A。（低電平有效）當(dāng)使能端為高電平時(shí)，或非門(mén)封鎖，電路為高阻狀態(tài)。里乞藏綽物巍悉縛腮贊矢確傲仇轅塌漚迂饅丑阿椒硝指臆妝蝸籍咐義暮鄰第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221303.增加附加管和門(mén)電路組成的CMOS三態(tài)門(mén)（1）在C130131(2)在CMOS反相器的基礎(chǔ)上附加一驅(qū)動(dòng)管VN’及控制用的與非門(mén)，也能組成CMOS三態(tài)門(mén)。當(dāng)使能端為高電平時(shí)，與非門(mén)打開(kāi)，VN’管導(dǎo)通，F(xiàn)=A。（高電平有效）當(dāng)使能端為低電平時(shí)，與非門(mén)封鎖，電路為高阻狀態(tài)。高電平有效奠孟鈍裔窯賒閱聯(lián)款綴緞罰租經(jīng)猜劇清楚撈掣轄藉疫癸予結(jié)劃凜人納逛認(rèn)第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322131(2)在CMOS反相器的基礎(chǔ)上附加一驅(qū)動(dòng)管VN’及1311323.4.8 CMOS門(mén)電路的構(gòu)成規(guī)律與使用時(shí)的注意事項(xiàng)1.CMOS門(mén)電路的構(gòu)成規(guī)律(1)驅(qū)動(dòng)管串聯(lián)，負(fù)載管并聯(lián)；驅(qū)動(dòng)管并聯(lián)，負(fù)載管串聯(lián)。(2)驅(qū)動(dòng)管先串后并，負(fù)載管先并后串；驅(qū)動(dòng)管先并后串，負(fù)載管先串后并。

驅(qū)動(dòng)管相串為“與”，相并為“或”，先串后并為先“與”后“或”，先并后串為先“或”后“與”。驅(qū)動(dòng)管組和負(fù)載管組連接點(diǎn)引出輸出為“取反”。屬渤凰鎖玩尿吠犢撓咕貶律凰奎謅爪祟昌扦派財(cái)照勺顱槐鑿戮慢凜責(zé)蹭吱第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221323.4.8 CMOS門(mén)電路的構(gòu)成規(guī)律與使用時(shí)的注意事項(xiàng)1321332.使用CMOS集成電路的注意事項(xiàng)由于CMOS輸入端很容易因感應(yīng)靜電而被擊穿。使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（1） 采用金屬屏蔽盒儲(chǔ)存或金屬紙包裝，防止外來(lái)感應(yīng)電壓擊穿器件。（2） 工作臺(tái)面不宜用絕緣良好的材料，如塑料、橡皮等，防止積累靜電擊穿器件。退仿辣掏組觀(guān)汪香追歲突悄晶披粹韭硫脅揩太濾剔仇涸殉翌背剿翼傲設(shè)炯第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路20103221332.使用CMOS集成電路的注意事項(xiàng)由于CMOS輸入端很133134(3)不用的輸入端或者多余的門(mén)都不能懸空；輸出級(jí)所連電容負(fù)載不能大于500pF，否則，輸出級(jí)功率過(guò)大會(huì)損壞電路。(4)焊接時(shí)，應(yīng)采用20W或25W內(nèi)熱式電烙鐵，烙鐵要接地良好，烙鐵功率不能過(guò)大。(5)調(diào)試時(shí)，所用儀器儀表、電路箱、板都應(yīng)良好接地。麥夫糙儉耪技迄恍小戴延擠琶甲疵免成賦膳枚獄煌謠遇南跑繕脈汽姐繪偉第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322134(3)不用的輸入端或者多余的門(mén)都不能懸空；輸出級(jí)所連134135(6)嚴(yán)禁帶電插、拔器件或拆裝電路板，以免瞬態(tài)電壓損壞CMOS器件。(7)在CMOS門(mén)電路與TTL邏輯電路混用時(shí)，一般要注意邏輯電平的匹配。恥翻桐疑聶彬桂鞠慮糙瘍邊綴舍查債脯糠詣度瑟磋孔抒秋貴睡蕉且端簾跨第3章集成邏輯門(mén)電路2010322第3章集成邏輯門(mén)電路2010322135(6)嚴(yán)禁帶電插、拔器件或拆裝電路板，以免瞬態(tài)電壓1351363.5 各