第二章 集成门电路 2.1 概述 2.2 TTL 门电路 2.3 CMOS 门电路 2.4 各种集成逻辑们的性 能比较 第2章 上页 下页

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1 第二章 集成门电路 2.1 概述 2.2 TTL 门电路 2.3 CMOS 门电路 2.4 各种集成逻辑们的性 能比较 第2章 上页 下页
2.1 概述 2.2 TTL 门电路 2.3 CMOS 门电路 2.4 各种集成逻辑们的性 能比较 上页 下页 返回

2 2.1 概述 门电路是实现一定逻辑关系的电路，是组成数字电路的基本单元，本节重点介绍集成门电路的逻辑功能及外部特性。 第2章 上页 下页
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3 第2章 复习基本门电路 “与” 门 A B F ＆ F = A B “与非”门 “或非”门 ≥1 F = A + B “或” 门
“或” 门 F = A+B “非” 门 1 F = A 名称 图形符号 逻辑表达式 功能说明 输入全1，输出为1 输入有0，输出为0 输入有1，输出为1 输入全0，输出为0 输入为1，输出为0 输入为0，输出为1 输入全1，输出为0 输入有0，输出为1 输入有1，输出为0 输入全0，输出为1 翻页 上页 下页 返回

4 2.2 TTL门电路 1.TTL与非门电路 第2章 T2 T5 T3 T4 F +5V T1 B2 B1 A B C R1
3kΩ R2 750Ω R4 100Ω R3 360Ω R5 T2 T5 T3 T4 F +5V T1 B2 B1 A B C R1 +5V B1 B2 多发射极晶体管 T1 的等效电路 翻页 上页 下页 返回

5 工作原理 结果：VF = 5－UBE3－UBE4 F = 1 第2章 设：A=0 B=1 C=1 则： VA = 0.3V
VB1 = =1V R1 T1 R2 R4 R3 R5 T2 T3 T4 T5 A B C +5V F B1 B2 1V 0.3V VB2 = 0.3V 0.3V 3.6V 拉电流 所以：T2 、 T5 截止 T3 、 T4 导通 结果：VF = 5－UBE3－UBE4  5－0.7－0.7 = 3.6V DA导通！ F = 1 上页 下页 返回 翻页

6 第2章 +5V A B C T1 R1 R2 R4 R3 R5 T2 T3 T4 T5 F B2 B1 设：A = B = C =1
VB1 B2 B1 VB3 设：A = B = C =1 即：VA = VB= VC =3.6V 4.3V 1V 2.1V VF =0.3V 假设 DA 、DB 、DC导通 3.6V T1集电结正偏 灌电流 VB1= UBE5=2.1V 0.7 UBE2 + 输入悬空时相当于1 则：T2 T 饱和 VB3=UCE2+UBE5= =1V T3 导通 ， T4 截止 DA 、DB 、DC 截 止！ VF = 0.3V ， F = 0 翻页 上页 下页 返回

7 F = A B C 结论：1.输入不全为1时，输出为1 2.输入全为1时，输出为0 C B A F 逻辑符号 A B C F 第2章
与非门逻辑状态表 符合与非门的逻辑关系 C B A F 逻辑符号 A B C F F = A B C 翻页 上页 下页 返回

8 2.TTL三态与非门 P 第2章 EN = 0 时 +5V 二极管 D 截止 R1 R2 R4 F = AB D B3 B1 1V T3
VB1 = 1V T2 F T1 T2 、T5截止 B T5 二极管D导通 EN 0.3V 1 R3 R5 VB3 =1V P T3 导通，T4 截止 F：第三状态 高阻 翻页 上页 下页 返回

9 三态输出“与非”门符号 第2章 逻辑关系： EN = 0时：F = AB EN = 1时：F 高阻状态 A B EN F
△ 三态门接于总线，可实现数据或信号的轮流传送 A1 B1 EN A2 B2 EN A3 B3 EN 1 翻页 上页 下页 返回

10 第2章 2.3 CMOS 门电路 TTL门电路由晶体管组成，属双极型门电路，MOS 门电路由场效应管组成，属单极型门电路，MOS 门电路是目前大规模和超大规模数字集成电路中应用最广泛的一种。 NMOS电路 PMOS电路 CMOS电路 MOS 门电路分类 翻页 上页 下页 返回

11 1. CMOS 反相器 CMOS 门电路是一种互补对称场效应管集成电路。 1 F = A 第2章 设：A = 0 则：T2 导通 T1 截止
P沟道 互补对称结构 F = 1 设：A = 1 则：T1 导通 T2 截止 1 1 F = 0 N沟道 F = A 该电路具有反相器的功能。 翻页 上页 下页 返回

12 2. CMOS “与非”门电路 负载管和驱动管串联 第2章 设：A = 1，B = 1 则：T1 T2 导通 T3 T4 截止 F = 0
P 沟道负载管并联 则：T1 T2 导通 T3 T4 截止 F = 0 1 设：A = 0，B = 1 （不全为 1） 则：T2 T3 导通 T1 T4 截止 1 N 沟道 驱动管 串联 F = 1 F = A B 1 负载管和驱动管串联 翻页 上页 下页 返回

13 3. CMOS “或非”门电路 1 设：A = 0，B = 0 则：T3 T4 导通 T1 T2 截止 F =1 设：A = 0，B =1
第2章 3. CMOS “或非”门电路 1 设：A = 0，B = 0 则：T3 T4 导通 T1 T2 截止 P 沟道 负载管 串联 F =1 设：A = 0，B =1 （输入不全为零时） 1 则：T2 T3 导通 T1 T4截止 N 沟道 驱动管 并联 F =0 F = A+B 驱动管与负载管串联 翻页 上页 下页 返回

14 第2章 注意：上述分析表明，MOS “与非”门的输入端越多，串联的驱动管越多，导通时的总电阻就愈大，输出低电平值将会因输入端的增多而提高，对于MOS “或非”门因驱动管并联，不存在这个问题，因此，MOS门电路中 “或非”门用的较多。 本节结束 上页 下页 返回