文档介绍：C MOS 和 TTL 逻辑门电路实现开关电路 O D/OC 电路及三态门电路逻辑描述中的几个问题第3章逻辑门电路 1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。 2、逻辑门电路的分类二极管门电路三极管门电路 TTL 门电路 MOS 门电路 PMOS 门 CMOS 门逻辑门电路分立门电路集成门电路 NMOS 门数字集成电路简介 CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor MOS: 金属氧化物绝缘栅型场效应管 TTL: Transistor-Transistor Logic BJT: Bipolar Junction Transistor 双极性晶体管 集成电路:广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路 4000 系列 74HC 74HCT 74VHC 74VHCT 速度慢与 TTL 不兼容抗干扰功耗低 74LVC 74VAUC 速度加快与 TTL 兼容负载能力强抗干扰功耗低速度两倍于 74HC 与 TTL 兼容负载能力强抗干扰功耗低低(超低)电压速度更加快与 TTL 兼容负载能力强抗干扰功耗低 74系列 74LS 系列 74AS 系列 74ALS 集成电路:广泛应用于中大规模集成电路数字集成电路简介 N沟道 MOS 开关及其等效电路: MOS 管截止, υ 0输出高电平当υ I< V T当V T+υ DS>υ I> V T MOS 和TTL 逻辑门电路实现开关电路: MOS 管工作在可变电阻区, υ 0输出低电平当υ I> V T+υ DS: MOS 管工作在饱和区, 2 ( ) D n GS T i K v V ? ? MOS 管相当于一个由 v GS控制的无触点开关。 MOS 管工作在可变电阻区, 相当于开关“闭合”, 输出为低电平。 MOS 管截止, 相当于开关“断开”输出为低电平。当输入为低电平时: 当输入为高电平时: CMOS 反相器 AL 1 +V DD +10V D 1S 1v iv OT N T PD 2S 2 0V + 10Vv iv GSN v GSPT NT Pv O 0 V 0V -10V 截止导通 10 V 10 V 10V 0V 导通截止 0 V V TN = 2 V V TP = ? 2 V 逻辑图 AL?逻辑表达式 v i (A) 0v O (L) 1 逻辑真值表 1 0 )VVV TP TN DD(?> BJT 的开关特性 i B?0,i C?0,v O=V CE≈, c、e极之间近似于开路,发射结,集电结反偏 v I =0V 时:0< i B < i C / ?,v O=V CE = - i C R, c、e极之间呈现可变电阻 v I增大:i B > i C / ?,i C? / i C,v O=V CE≈ , c、e极之间近似于短路, v I =5V 时: i C=I CS≈ c很小,约为数百欧,相当于开关闭合可变很大,约为数百千欧,相当于开关断开 c、e间等效内阻 V CES ≈ ~ V V CE=-i CR cV CEO ≈管压降且不随 i B增加而增加 ic≈?i Bi C≈ 0 集电极电流发射结和集电结均为正偏发射结正偏, 集电结反偏发射结和集电结均为反偏偏置情况工作特点 i B> i B≈0条件饱和放大截止工作状态 BJT 的开关条件 0 < i B < ? CSI? CSI 2. BJT 的开关时间从截止到导通开通时间 t on (=t d+t r)从导通到截止关闭时间 t off (= t s+t f) BJT 饱和与截止两种状态的相互转换需要一定的时间才能完成。输出级 T 3、D、T 4和R c4构成推拉式的输出级。用于提高开关速度和带负载能力。中间级 T 2和电阻 R c2、 R e2组成,从 T 2的集电结和发射极同时输出两个相位相反的信号,作为 T 3和 T 4输出级的驱动信号; R b14k? R ? R c4130 ?T 4D T 2T 1+– v IT 3+– v O负载 R e21K ? (5V) 输入级中间级输出级 TTL 反相器的基本电路电路组成输入级 T 1和电阻 R b1组成。用于提高电路的开关速度