第3章逻辑门电路案例.ppt

作业 3.1.12, 3.1.13, 3.5.1, 3.6.1 解：LED正常发光需要几mA的电流，并且导通时的压降VF为1.6V。根据附录A查得，当VCC=5V时，VOL=0.1V，IOL(max)=4mA， 因此ID取值不能超过4mA。限流电阻的最小值为 例3.6.2 试用74HC04六个CMOS反相器中的一个作为接口电路，使门电路的输入为高电平时，LED导通发光。 2. 机电性负载接口 用各种数字电路来控制机电性系统的功能,而机电系统所需的工作电压和工作电流比较大。要使这些机电系统正常工作，必须扩大驱动电路的输出电流以提高带负载能力，而且必要时要实现电平转移。 如果负载所需的电流不特别大，可以将两个反相器并联作为驱动电路，并联后总的最大负载电流略小于单个门最大负载电流的两倍。 如果负载所需的电流比较大，则需要在数字电路的输出端与负载之间接入一个功率驱动器件（外围驱动器件）。 继电器驱动电路 3.7 使用数字集成电路的注意事项 一、TTL集成电路 1.TTL输出端 输出端（OC门和三态门除外）不允许并联使用，也不允许直接与+5V电源或地线连接，否则会使电路的逻辑混乱并损坏器件。 2.TTL输入端 输入端外接电阻需慎重，否则会影响电路的正常工作。 3.电源滤波 TTL电路的高速切换将产生电流跳变，其幅度约为4-5mA，该电流在公共走线上的压降会引起噪声，因此要尽量缩短地线，减小干扰。 4.严禁带电操作 要在电路切断电源的时候，插拔和焊接集成电路块，否则容易引起集成电路块的损坏。 二、CMOS集成电路 1.防静电 在存放、运输、高温老化过程中，CMOS器件应收藏于金属铝箔盒内或用金属铝箔包装，防止外来感应电势将栅极击穿。 2.电烙铁的使用 焊接CMOS电路时，不能使用25W以上的电烙铁，且烙铁外壳必须接地良好。不要使用焊油膏，焊接时间不宜过长。 3.电源 VDD 接电源正极，VSS接电源负极（通常接地）,不允许反接。在装接电路、插拔电路器件时，必须切断电源，严禁带电操作。 4.输入信号 器件的输入信号 不允许超出电源电压范围: 或者说输入端的电流不得超过额定电流，若不能保证这一点，必须在输入端串联限流电阻起保护作用。CMOS电路的电源电压应先接通，然后再输入信号，否则会破坏输入端的结构。关断电源电压之前，应先去掉输入信号。 5.接地 所有测试仪器、外壳必须良好接地。寻找故障时，若需将CMOS电路的输入端与前级输出端脱开，也应用 的电阻将输入端与地或电源相连。 1.对于与非门及与门，多余输入端应接高电平，比如直接接电源正端，或通过一个上拉电阻（1～3kW）接电源正端；在前级驱动能力允许时，也可以与有用的输入端并联使用。 2.对于或非门及或门，多余输入端应接低电平，比如直接接地；也可以与有用的输入端并联使用。 三、多余输入端的处理： 图中看出，谐波次数越高，幅值分量越小，对原波形的贡献越小，所以在一定条件下可忽略高次谐波。 放大电路存在电抗元件，如电容、电感。因此输入信号的频率不同，电路的输出响应也不同。 （2）漏极开路的与非门电路结构与逻辑符号 (c)可以实现“线与”功能; +VDD V SS T P1 T N1 T P2 T N2 A B L 电路 逻辑符号 (b)与非逻辑不变 漏极开路门输出连接 (a)工作时必须外接电源和电阻; 漏极开路的符号 漏极开路输出 (3) 上拉电阻对OD门动态性能的影响 Rp的值愈小，负载电容的充电时间常数亦愈小，因而开关速度愈快。但功耗大,且可能使输出电流超过允许的最大值IOL(max） 。 电路带电容负载 1 0 CL Rp的值大，可保证输出电流不能超过允许的最大值IOL(max）、功耗小。但负载电容的充电时间常数亦愈大，开关速度因而愈慢。 最不利的情况：只有一个 OD门导通，输出为低电平；其他门截止，输出为高电平时，负载电流将全部流向导通的OD门。 1 1 0 为保证低电平输出OD门的输出电流不能超过允许的最大值 IOL(max)且VO=VOL(max） ，RP不能太小（此时RP起限流作用）。 (a)当VO=VOL +V DD IIL RP n … m … k IIL（total) IOL（max) 流过RP的电流 （4）上拉电阻的计算 506 (b)当VO=VOH +V DD RP n … m … 1 1 1 IIH（total) I0Z（total) 当所有OD门输出均为高电平时，为使得高电平不低于