杭州电子科技大学 数电 第三章门电路.pptVIP

《脉冲与数字电路》 第三章 门电路 （张珣） 杭州电子科技大学电子信息学院 2006 1、二极管开关特性： 2、理想二极管开关特性应用 2〉并联二极管限幅器 3〉二极管钳位电路 3、非理想二极管开关特性 3、非理想二极管开关特性（续） 4、三极管开关特性(工作状态) 4、三极管开关特性（分布电容） 5、三极管开关参数 5、场效应管开关 5、场效应管开关（总结） 6、二极管门电路 门电路结构（RTL,DTL,TTL） 2、二极管-晶体管逻辑门(DTL) 3、晶体管-晶体管逻辑门(TTL) 2〉改进型TTL逻辑门 2〉改进型TTL逻辑门(续1) 2〉改进型TTL逻辑门(续2) 2〉改进型TTL逻辑门(续3) 4、 TTL逻辑门外部特性和参数 4、 TTL逻辑门外部特性和参数(续1) 4、 TTL逻辑门外部特性和参数（续2） 5、晶体管-晶体管逻辑门(TTL) 6、TTL逻辑门外部特性和参数 6、TTL逻辑门外部特性和参数（续1） 6、TTL逻辑门外部特性和参数（续2） 6、TTL逻辑门外部特性和参数（续3） 6、TTL逻辑门外部特性和参数（续4） 6、TTL逻辑门外部特性和参数（续5） 集电级开路门（OC门） 集电级开路门（OC门）应用 三态输出门（3S门） 三态输出门（3S门） 施密特输入结构 发射极耦合逻辑门（ECL） 集成注入逻辑（IIL,I2L） 金属-氧化物-半导体逻辑（MOSL） CMOS门的特点 CMOS与非门、或非门 CMOS传输门 CMOS模拟开关电路 CMOS OD门及三态反相器 门电路使用注意事项 它与普通TTL门的差别在于用外接电阻R代替由复合管组成的有源负载。 当n个OC门输出端相连时，一般可共用一个电阻R,实现与的逻辑(线与)。 线与 其他应用 F=AB C+D E 它的输出除了具有一般与非门的两种状态，即输出电阻较小的高、低电平外，还具有高输出阻抗的第三状态，称为高阻态。其中E为使能端，A、B为数据输入端。当E=1时，L=A·B，当E=0时，L为高阻态。 Example：三态总线驱动器 将缓慢变化的波形转换为标准数字电平。 回差特性用于消抖动和去干扰。 特点：非饱和逻辑电路，开关速度快；CML,射极输出，抗干扰，长线传输；功耗大 OE门 线或 优点：集成度高、功耗低、工艺简单、适合制作大规模集成的逻辑阵列； 缺点：开关速度慢，抗干扰性能差，不适合制作功能部件。 CMOS非门电路: V1为N沟道增强型MOS管， V2为P沟道增强型MOS管 —CMOS(Complementary MOS互补型MOS) 1、互补MOS反相器（CMOS） 阈值电压为1/2电源电压，故CMOS具有较好的电源电压适应性能。4000系列CMOS电路的电源电压范围为3～18V，AC、HC系列为2-6V. *电路相当简单，每一时刻仅一个管子导通，故其耗电相当节省，静态功耗可忽略； *阈值为1/2电源处，Vnh、Vnl〉0.3Vdd,故具有较高的抗干扰性能; *电压型驱动，输入电流可忽略，扇出能力强，No50; *动态功耗与频率有关，频率越高功耗越大； *开关速度比TTL较慢。 工作过程为：　　◆当输入A、B皆为低电平时，V2、V4管子导通，而V1、V3管子处于截止状态，故输出为高电平；　　◆当输入A为高电平B为低电平时，V3导通、V4截止，而V1处于截止、V2处于导通，故输出为高电平；　　◆当输入A为低电平B为高电平时，V3截止、V4导通，而V1处于导通、V2处于截止，故输出为高电平；　　◆当输入A、B皆为高电平时，V1、V3管子处于截止状态，而V2、V4处于导通，故输出为低电平。 　 左图（a）工作过程如下：　　　▲设控制信号C和/C分别为高电平和低电平时，输入电压较小时下面管子导通；输入信号较大时上面管子导通，由于MOS管的源极和漏极是完全对称的，故两边既然可以当输入又可以当输出，此时其相当于一个合上的开关；　　　▲设控制信号C和/C分别为低电平和高电平时，输入电压在0～VDD范围内其两个管子全部截止，故输入与输出之间相当于开中。左图（b）为CMOS传输门的逻辑符号。 * * 特性 正向导通 反向截止 反向击穿 VTH 硅管:0.7-0.8V 锗管：0.3V IS Si 1μA Ge 10 μ A VBR 1〉串联二极管限幅器 思考1:若Vi=7Sin(wt) V,则Vo=? 思考2:若D反接,则Vo=? 导通转向截止，由于结电容影响存在反向恢复时间Toff 1〉改进电路 2〉肖特基二极管 特点： 开关速度快 正向域值小，0.3v 截止：Ib=0，Ic=0, Uce=Vcc