第二章-邏輯門電路課件

第二章邏輯門電路Chapter2LogicGateCircuits2.1概述2.3分立元件門電路2.4雙極型集成門電路2.5MOS型門電路第二章邏輯門電路《數(shù)字電子技術(shù)》2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性2.6TTL電路于CMOS電路的接口第二章邏輯門電路Chapter2LogicG1§2.1概述2.1概述《數(shù)字電子技術(shù)》1、用以實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算的單元電路通稱為門電路。2、常用的門電路在邏輯功能上有：與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等。3、在電子電路中，用高、低電平分別表示1、0兩種二值邏輯狀態(tài)，此為正邏輯，否則為負(fù)邏輯。如圖2.1.1所示?！?.1概述2.1概述《數(shù)字電子技術(shù)》1、用以實(shí)現(xiàn)基本邏2《數(shù)字電子技術(shù)》2.1概述圖2.1.1正邏輯和負(fù)邏輯對元、器件參數(shù)精度和電源穩(wěn)定度較模擬電路低一些?！稊?shù)字電子技術(shù)》2.1概述圖2.1.1正邏輯和負(fù)邏輯3《數(shù)字電子技術(shù)》2.1概述圖2.1.2獲得高、低電平的基本原理(a)單開關(guān)電路(b)互補(bǔ)開關(guān)電路4、獲得高、低電平的基本原理如圖2.1.2所示。缺陷？《數(shù)字電子技術(shù)》2.1概述圖2.1.2獲得高、低電平4§2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》一、半導(dǎo)體二極管的開關(guān)特性圖2.2.1二極管開關(guān)電路結(jié)構(gòu)及電路示意VON:硅0.6~0.7V;鍺0.2~0.3V§2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性52.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》(a)圖2.2.2二極管伏安特性的幾種近似方法（靜態(tài)分析）(a)Von和rD均不可忽略(b)Von不可忽略

(c)Von和rD均可忽略

(b)(c)2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》(a)圖2.62.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.2.3二極管的動(dòng)態(tài)電流波形V2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.2.372.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》二、半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性1、三極管的特點(diǎn)：圖2.2.4雙極型(NPN)三極管的輸出特性曲線思考：模電和數(shù)電的區(qū)別？bce2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》二、半導(dǎo)體三82.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》2、三極管開關(guān)電路分析：圖2.2.5雙極型三極管的開關(guān)等效電路(a)截止?fàn)顟B(tài)(b)飽和導(dǎo)通狀態(tài)(a)(b)ICEO2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》2、三極管開92.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》3、三極管開關(guān)電路動(dòng)態(tài)分析：圖2.2.6雙極型三極管的動(dòng)態(tài)開關(guān)特性（結(jié)電容效應(yīng)）2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》3、三極管開102.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》三、MOS管的開關(guān)特性1、MOS管的結(jié)構(gòu)：圖2.2.7MOS管的結(jié)構(gòu)和符號VGS(TH):1~4V2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》三、MO112.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》2、MOS管的輸入特性和輸出特性：圖2.2.8MOS管共源接法和輸出特性曲線（a）共源接法（b）輸出特性曲線恒流區(qū)截止區(qū)可變電阻區(qū)2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》2、MOS管122.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》3、MOS管的基本開關(guān)電路：圖2.2.9MOS管的基本開關(guān)電路及其等效電路2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》3、MOS管132.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》4、MOS管的四種類型（列表）：2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》4、MOS管142.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》4、MOS管的四種類型（續(xù)）：2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》4、MOS管152.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》2.2半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性《數(shù)字電子技術(shù)》16§2.3分立元件門電路2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、二極管與門圖2.3.1二極管與門§2.3分立元件門電路2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)172.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、二極管或門圖2.3.2二極管或門2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、二極管或門圖2.182.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、三極管非門（反相器）圖2.3.3三極管非門（反相器）2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、三極管非門（反相192.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》四、其它電路圖2.3.4與非門電路2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》四、其它電路圖2.3202.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》思考：如何用分立元件畫出與或非門、異或門和同或門的電路圖？圖2.3.5或非門電路2.3分立元件門電路《數(shù)字電子技術(shù)》思考：如何用分立元件21§2.4雙極型集成門電路2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.1集成電路概述

目前，數(shù)字電路中，集成電路已幾乎取代了分立元件電路。所謂集成電路，即把電路中的半導(dǎo)體器件、電阻、電容及連線等制作在一個(gè)半導(dǎo)體基片上，構(gòu)成一個(gè)完整的電路，并封裝在一個(gè)管殼內(nèi)。集成電路的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高、壽命長、功耗小、成本低、工作速度高。通常把一個(gè)封裝內(nèi)含有等效邏輯門的個(gè)數(shù)或元器件的個(gè)數(shù)定義為集成度?！?.4雙極型集成門電路2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電222.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.1集成電路圖例2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.123亞微米(0.5到1微米)→深亞微米(小于0.5m)→超深亞微米(小于0.25m，目前已經(jīng)到了0.03m)。集成電路工藝特征尺寸亞微米(0.5到1微米)→深亞微米(小于0.5m)→超深亞24單個(gè)芯片上的晶體管數(shù)單個(gè)芯片上的晶體管數(shù)25集成電路芯片面積集成電路芯片面積26集成電路的電源電壓集成電路的電源電壓27集成電路的時(shí)鐘頻率集成電路的時(shí)鐘頻率28平均每個(gè)晶體管價(jià)格平均每個(gè)晶體管價(jià)格29SSI->MSI->LSI->VLSI->ULSI->GSI->SOC集成電路發(fā)展的規(guī)模SSI->MSI->LSI->VLSI->ULSI->GSI30集成電路發(fā)展

集成電路的迅速發(fā)展，關(guān)鍵就在于集成電路的布圖設(shè)計(jì)水平的迅速提高，集成電路的布圖設(shè)計(jì)由此而日益復(fù)雜而精密。這些技術(shù)的發(fā)展，使得集成電路的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展的里程碑。集成電路發(fā)展集成電路的迅速發(fā)展，關(guān)鍵就在于集312.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》

數(shù)字集成電路按輸出結(jié)構(gòu)分可分為：

#推拉式輸出或CMOS反相器輸出

#OC輸出或OD輸出＃三態(tài)輸出2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》數(shù)字集322.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》數(shù)字集成電路按制造工藝不同可分為：

雙極型：*TTL——常用之一，速度較快，功率較大；*HTL——抗干擾強(qiáng)，速度低；*ECL——速度快，功耗大；*IIL——集成度很大，功耗最低，抗干擾差，速度低；

MOS型：*CMOS——常用之一，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)；*NMOS*PMOS

Bi-CMOS型：功率小，輸出阻抗小。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》數(shù)字集成電332.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.2TTL集成門電路（一）TTL集成門電路的結(jié)構(gòu)圖2.4.2TTL集成門電路結(jié)構(gòu)圖2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.2342.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》1、輸入級形式（一）2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》1、輸入級形式（352.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》1、輸入級形式（二）2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》1、輸入級形式（362.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》2、中間級形式2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》2、中間級形式372.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、輸出級形式（一）輸出電阻很低；輸出高低電平固定；驅(qū)動(dòng)能力較弱。輸出電平可變；驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)；可“線與”。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、輸出級形式（382.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、輸出級形式（二）達(dá)林頓結(jié)構(gòu),可加速開關(guān)過程；輸出電阻減小，速度增快；靜態(tài)功耗增加，驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、輸出級形式（392.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL反相器（二）幾種典型的TTL集成門電路AAAA電路結(jié)構(gòu)2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL402.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL反相器電壓傳輸特性2.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL412.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL反相器輸入噪聲容限噪聲容限：在保證輸出高、低電平基本不變（或者說變化的大小不超過允許限度）的條件下，允許輸入電平有一定的波動(dòng)范圍。74系列門電路輸入高電平和低電平時(shí)的噪聲容限分別為：

VNH=VOH(min)-VIH(min)=0.4VVNL=VIL(max)-VOL(max)=0.4V2.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、TTL422.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、TTL集成與非門ABABABAB懸空？2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、TTL432.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、其它邏輯功能的TTL門電路A+BABA+BA+B或非門1、幾種復(fù)合門電路2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、其它邏輯功442.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》ABCDAB+CDAB+CDAB+CD與或非門2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》ABCDAB+C452.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》A+BAB異或門A⊕B2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》A+BAB異462.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》2、集電極開路（OC）與非門圖2.4.3推拉式輸出級并聯(lián)的情況2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》2、集電極開路（472.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.4OC門與非門電路結(jié)構(gòu)及國標(biāo)符號2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.4482.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.5OC門輸出并聯(lián)的接法和邏輯圖2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.5492.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》◆工作時(shí)需外接負(fù)載電阻（RL）和電源（V’cc）;◆可根據(jù)要求選擇電源，靈活得到下級電路所需電壓;◆可將OC門輸出端直接并聯(lián)，進(jìn)行“線與”；◆有些OC門的輸出管設(shè)計(jì)尺寸較大，足以承受較大電流和較高電壓，可以直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器。集電極開路（OC）門的特點(diǎn)——2.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》◆工作時(shí)需外接502.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、三態(tài)輸出門使T4也截止，輸出呈高阻態(tài)2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》3、三態(tài)輸出門使512.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.6三態(tài)與非門的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號（a）高電平有效三態(tài)門（b）低電平有效三態(tài)門使T4也截止，輸出呈高阻態(tài)2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.6522.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.7用三態(tài)輸出門接成總線結(jié)構(gòu)圖2.4.8用三態(tài)輸出門實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.4.7532.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》◆三態(tài)：低電平、高電平、高阻;◆可實(shí)現(xiàn)在同一根導(dǎo)線上分時(shí)傳送若干門電路的輸出信號（即接成總線結(jié)構(gòu)）;◆可做成單輸入、單輸出的總線驅(qū)動(dòng)器；◆還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸?shù)?。三態(tài)門（TS）的特點(diǎn)——2.3雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》◆三態(tài)：低電平542.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.3ECL門電路（*）一、ECL（EmitterCoupledLogic）門電路的基本單元：圖2.4.9ECL門電路的基本單元（差動(dòng)放大器）T1、T3均工作在非飽和狀態(tài)2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.3552.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、四輸入ECL或/或非門電路介紹：圖2.4.10ECL或/或非門的電路及邏輯符號2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、四輸入ECL562.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、ECL門電路的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：

◆由于三極管導(dǎo)通時(shí)為非飽和狀態(tài)，所以其工作速度是各種集成門電路中最高的一種，tpd可縮短至2ns以下。

◆電路中電阻取值較小，邏輯電平擺幅小(0.8V)，或/或非互補(bǔ)輸出，使用方便、靈活。

◆輸出采用射隨器，所以輸出阻抗低、帶負(fù)載能力強(qiáng)。

◆由于在開關(guān)工作狀態(tài)下的電源電流基本不變，所以電路內(nèi)部的開關(guān)噪聲很低。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、ECL門電路572.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》缺點(diǎn)：

◆噪聲容限低。

◆電路功耗大。

◆輸出電平的穩(wěn)定性較差。

目前，ECL電路的產(chǎn)品只有中、小規(guī)模的集成電路，主要用在高速、超高速的數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)備當(dāng)中。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》缺點(diǎn)：582.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.4IIL門電路（*）一、（IntegratedInjectionLogic）電路簡介：

電路的基本單元是由一只NPN多集電極三極管構(gòu)成的反相器，反相器的偏流由另一只PNP三極管提供。圖2.4.11IIL電路的基本邏輯單元2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.4.4592.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、電路的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）電路結(jié)構(gòu)簡單，這樣節(jié)省了硅片面積又降低了功耗；2）各邏輯單元之間無需隔離，這樣簡化了工藝，省了片上的隔離槽，使集成度大大提高；3）IIL電路能夠在低電壓、微電流下工作。正因?yàn)榇?，IIL是目前雙極型電路中功耗最低的一種，且其集成度可相當(dāng)大。另外，IIL還可以與TTL電平相兼容，工藝也兼容。缺點(diǎn)：1）抗干擾能力差（）；2）開關(guān)速度較慢（飽和型電路，）。目前，IIL電路主要用于制作大規(guī)模集成電路的內(nèi)部邏輯電路。2.4雙極型集成門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、602.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.5MOS型門電路§2.5.1CMOS門電路CMOS（Complementary-SymmeteryMetalOxideSemiconductor）即“互補(bǔ)對稱金屬－氧化物－半導(dǎo)體”，由于CMOS電路中巧妙的利用了N溝道增強(qiáng)型MOS管和P溝道增強(qiáng)型MOS管特性的互補(bǔ)性，因而不僅電路結(jié)構(gòu)簡單，而且具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)等突出特點(diǎn)，且其工作速度也在逐步提高。正因如此，CMOS電路的制作工藝在數(shù)字集成電路中得到了廣泛應(yīng)用。2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.5MOS型門612.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、CMOS非門（反相器）圖2.5.1CMOS反相器（a）結(jié)構(gòu)示意圖（b）電路圖2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、CMOS非門（622.4MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、CMOS與非門（P并N串）圖2.4.2CMOS與非門0XROFFRXRXRON11RONRONROFFROFF2.4MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、632.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.3帶緩沖級的CMOS與非門2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.3帶642.4MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、CMOS或非門（P串N并）圖2.4.4CMOS或非門缺陷？1XRONRXRXROFF2.4MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、652.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.5帶緩沖級的CMOS或非門2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.5帶662.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》四、CMOS傳輸門和雙向模擬開關(guān)圖2.5.6CMOS傳輸門電路及邏輯符號SDDSVI/VOVO/VI導(dǎo)通時(shí)電阻為一常數(shù)，百歐級2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》四、CMOS傳輸門672.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.7CMOS傳輸門的應(yīng)用之一——CMOS模擬開關(guān)2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》圖2.5.7682.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》CMOS傳輸門特點(diǎn)：

◆當(dāng)C接低電平，接高電平時(shí)，傳輸門斷開；

◆當(dāng)C接高電平，接低電平時(shí)，或者VTP導(dǎo)通，或者VTN導(dǎo)通，或者二者同時(shí)導(dǎo)通，傳輸門導(dǎo)通；◆由于二管為對稱結(jié)構(gòu)，所以源漏極可互換；

◆當(dāng)傳輸門導(dǎo)通時(shí)，當(dāng)一管導(dǎo)通電阻減小，則另一管導(dǎo)通電阻就增加，由于兩管并聯(lián)運(yùn)行，可近似認(rèn)為開關(guān)的導(dǎo)通電阻近似為一個(gè)常數(shù)，約幾百歐姆，后接運(yùn)放等輸入阻抗較大的器件時(shí)可忽略不計(jì)；

◆當(dāng)傳輸門導(dǎo)通時(shí)，可直接傳輸模擬信號，作模擬開關(guān)使用，可廣泛地用于采樣－保持、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、斬波等電路中。2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》CMOS傳輸門特點(diǎn)692.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》五、CMOS集成門電路的特點(diǎn)（一）與TTL集成電路相比，CMOS電路具有如下特點(diǎn)：（1）靜態(tài)功耗低。

例：電源電壓VDD＝5V時(shí)，MSI電路的靜態(tài)功耗<100mW，比較適于LSI電路。（2）電源電壓范圍寬。

例：CC4000系列VDD為3～18V。（3）輸入阻抗高。

例：正常工作的CMOS集成電路工作頻率較低時(shí)直流輸入阻抗>100MΩ。2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》五、CMOS集成門702.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》

（4）扇出能力強(qiáng)。

例：低頻工作時(shí)，一個(gè)輸出端可驅(qū)動(dòng)50個(gè)以上的CMOS器件的輸入端。（5）抗干擾能力強(qiáng)。

例：CMOS集成電路的電壓噪聲容限可達(dá)電源電壓的45％，而且高低電平噪聲容限基本相等。（6）邏輯擺幅大。

例：空載時(shí)輸出高電平VOH=(VDD-0.05V)－VDD，輸出低電平VOL=VSS－(VSS+0.05V)。（7）溫度穩(wěn)定性好，且有較強(qiáng)的抗輻射能力。

（8）集成度高，功耗低，成本低。2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》712.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》

（二）CMOS電路的不足：

（1）4000系列的工作速度一般比TTL電路低。（2）功耗隨頻率的升高而顯著增大。2.5MOS型門電路《數(shù)字電子技術(shù)》722.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》§2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路當(dāng)需要將TTL門與CMOS門兩種器件互相連接時(shí)，驅(qū)動(dòng)門與負(fù)載門之間必須滿足以下關(guān)系：驅(qū)動(dòng)門負(fù)載門VOH(min)≥VIH(min)（1）VOL(max)≤VIL(max)（2）

—

IOH(max)

≥nIIH(max)（3）IOL(max)≥—

mIIL(max)（4）其中：n和m分別表示負(fù)載電流中IIH、IIL的個(gè)數(shù)。2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)732.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》表2.6.1TTL、CMOS電路的輸入、輸出特性參數(shù)2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)74P2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》一、用TTL電路驅(qū)動(dòng)CMOS電路例：用TTL電路驅(qū)動(dòng)4000和74HC系列CMOS電路74HCT?圖2.6.1用接入上拉電阻提高TTL輸出的高電平耐壓可達(dá)30V&VDD=+15VP2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技752.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、用CMOS電路驅(qū)動(dòng)TTL電路例：用4000系列CMOS電路驅(qū)動(dòng)74系列TTL電路方法1：將同一個(gè)封裝內(nèi)的門電路并聯(lián)使用。2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)762.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》方法2：在CMOS電路的輸出端增加一級CMOS驅(qū)動(dòng)器。CC4010（同相驅(qū)動(dòng)器）:IOL>3.2mA,m=2;CC40107（OD驅(qū)動(dòng)器）:IOL>16mA,

m=10.注：VDD=+5V.2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)772.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》方法3：使用分立元件接口電路實(shí)現(xiàn)電流擴(kuò)展。接口電路工作在開關(guān)狀態(tài)2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)782.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》當(dāng)時(shí)，三極管截止，此時(shí)：當(dāng)時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，此時(shí)：2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)792.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》三、使用數(shù)字集成電路的注意事項(xiàng)一、TTL集成電路

（一）TTL輸出端輸出端（OC門和三態(tài)門除外）不允許并聯(lián)使用，也不允許直接與+5V電源或地線連接，否則會(huì)使電路的邏輯混亂并損壞器件。

（二）TTL輸入端

輸入端外接電阻需慎重(對應(yīng)開門電阻ROFF和關(guān)門電阻RON)，否則會(huì)影響電路的正常工作。2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)802.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》（三）多余輸入端的處理

輸入端可以串入1只的電阻或直接接電源來獲得高電平輸入，直接接地為低電平輸入。與門、與非門等TTL電路的多余輸入端可以懸空（相當(dāng)于接’1’），但因懸空時(shí)對地呈現(xiàn)的阻抗很高，容易受到外界干擾。（四）電源濾波

TTL電路的高速切換將產(chǎn)生電流跳變，其幅度約為4-5mA，該電流在公共走線上的壓降會(huì)引起噪聲，因此要盡量縮短地線，減小干擾。（五）嚴(yán)禁帶電操作

要在電路切斷電源的時(shí)候，插拔和焊接集成電路塊，否則容易引起集成電路塊的損壞。2.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)812.6TTL電路與CMOS電路的接口電路《數(shù)字電子技術(shù)》二、CMO