2,逻辑门电路
2.1 二极管的开关特性
2.2 BJT的开关特性
2.3 基本逻辑门电路
2.4 TTL逻辑门电路
2.6 CMOS逻辑门电路
2.7 NMOS逻辑门电路
2.8正负逻辑问题(自学)
2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题
2.5 射极耦合逻辑门电路
2.1 二极管的开关特性
1.二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
L
F
L
DF
F R
V
R
VVI ???
LRR RVI ?
2.产生反向恢复过程的原因 ―― 电荷存储效应
二极管上外加正向电压
突然外加反向电压
(1)在反向电场的作用下,P区的电子被拉回到 N区。
N区的空穴被拉回 P区
(2)与异性的载流子复合
st
时间内
L
DR
R R
VVI ??
tt
时间内 下降,二极管逐渐截止RI
ret
存在的原因 由于电荷存储效应
3,影响 的因素
ret
(1)与二极管的结构有关,结面积大的二极管,也长
ret
(2)与外加的信号有关:
正向电压大,正向电流就大,存储的电荷就多,就长
ret
反向电压大,存储电荷消失的就快,就短。
ret
4,二极管的开通时间
开通时间:二极管从截止转为正向导通所需的时间
很短 对开关速度的影响很小 忽略不计
2.2 BJT的开关特性
2.2.1 BJT的开关作用
2.2.2 BJT的开关时间
2.2.1 BJT的开关作用
0?? C EOC II
① 以下的区域 截止区0?
BI
CCCE VV ?
截止条件,0?
BEV 0?BCV
特点:
0?BI 0?CI CCCE VV ?
C,E之间近似开路,相当于开关断开
硅管, 5.0?
BEV
管子已经截止 可靠截止,使 0?
BEV
② 放大区
曲线的平坦部分
CCCCCE RIVV ??
BC II ??
条件:
0?BEV 0?BCV
③ 饱和区
??
C
C
CC
B
I
R
VI ??
临界饱和状态
C
CC
B R
V
I
?
?
过饱和状态
C E SCCCCCE VRIVV ??? CESV
饱和压降
典型值, 硅管 0.3V 锗管 0.1V
CESV
饱和的特点:
1) (饱和的条件 )
C
CC
B R
VI
?
?
2)三极管的两结均是正偏
3)
CS
C
CC
C IR
VI ??
4)
0?? C E SCE VV
2.2.2 BJT的开关时间
开关时间:
三极管的饱和和截止两种状态互相转换所需要的时间
(1) 延迟时间
dt
(2)上升时间
rt
(3)开通时间
ont
=
dt
+
rt
(4)存储时间
st
(5)下降时间
ft
(6)关闭时间
offt
=
st
+
ft
开关时间 =
ont
+
offt
2.2.3 造成三极管的开关时间的原因
(1) 延迟时间
dt
加正向电压后,发射区的电子逐渐注入基区,并扩散到
集电结而被集电极收集,形成电流
Ci
的值越大,越小
BI dt
(2)上升时间
rt
开始时注入基区的电子较少,基区中的电子浓度很小,
经过一定时间后,基区中建立起相应于 0.9 所需
的电子浓度梯度 CSI
(4)存储时间
st
管子进入饱和,集电结变为正偏,收集电子的能力减
弱,使超量的电子在基区存储。同时集电区靠近结的
边界处也积累起一定的空穴电荷
输入电压变负后,存储电荷不会立即消散,饱和越深,
存储电荷越多,越大
st
(5)下降时间
ft
对应于 0.9 的存储电荷消散所需要的时间
CSI
提高管子的开关速度
内部结构, 减小基区宽度,减小集电结、发射结面积
外电路, 适当选择正向基极电流,临界饱和电流
BI CSI
2.3 基本逻辑门电路
2.3.1二极管与门及或门电路
2.3.2非门电路 ―― BJT反相器
2.3.1二极管与门及或门电路
1,与门
结论:所有输入端是高电位, 输出是高电位 。
有一个输入端是低电位,输出就是低电位。
实现与运算的门电路,是与门
CBAL ???逻辑表达式
2.或门电路
逻辑表达式
CBAL ???
2.3.2非门电路 ―― BJT反相器
2.4 TTL逻辑门电路
2.4.1 基本的 BJT反相器的动态性能
2.4.2 TTL反相器的基本电路
2.4.3 TTL反相器的传输特性
2.4.4 TTL 与非门电路
2.4.5 TTL与非门的技术参数
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门和三态门电路
2.4.7 改进型 TTL门电路 ―― 抗饱和 TTL电路
2.4.1 基本的 BJT反相器的动态性能
2.4.2 TTL反相器的基本电路
1.TTL反相器的工作原理
2.采用输入级以提高工作速度
3.推拉式输出级提高开关速度和带负载能力
(1)输出为低电平时
饱和,截止,负载电流就是 的集电极电流
3T 4T 3T
带负载能力很强
(2)输出是高电平时
截止,组成的射极跟随器电路的输出电阻很小,
3T 4T
输出电压稳定,带负载能力很强
电路在输出高、低电平时,带负载的能力都很强
开关速度方面 时间常数很小 上升沿下降沿 陡直
带负载能力
2.4.3 TTL反相器的传输特性
传输特性
)( IO vfv ?
输出电压与输入电压之间的关系曲线
2.4.4 TTL与非门电路
任一输入端是低电平
输出高电平
全部输入端是高电平
输出是低电平
是一个与非门
导通
1T
截止
2T
饱和
3T2
T
2.4.5 TTL与非门的技术参数
1.传输特性
2.输入和输出的高、低电压
=VO(A)=3.6V
OHV
=VI(D)=1.2V
IHV
=VI(B)=0.4V
ILV
=VCES=0.2V
OLV
输出高电压
输出低电压
输入低电压
输入高电压
3.噪声容限
高电平噪声容限电压
NHV
IHOHNH VVV ??
低电平噪声容限电压
NLV
OLILNL VVV ??
TTL门电路,标准电压值
4.0?OLV V 4.2?OHV V
8.0?ILV V 2?IHV V
IHOHNH VVV ??
=2.4-2=0.4V
OLILNL VVV ??
=0.8-0.4=0.4V
4.扇入与扇出数
(1)扇入数=输入端的个数
(2)扇出数可以分成两种情况
①灌电流负载情况
(负载门)
驱动门
IL
OL
OL I
IN )(?
(负载电流从外电路流入与非门)
②拉电流负载情况(负载电流从与非门流向外电路)
(负载门)
驱动门
IH
OH
OH I
IN )(?
两种情况下的扇出数不相等
在实际的工程设计中,常取二者中的最小值
例
解:
,mA16?OLI
mA4.0?OHI
mA6.1??ILI
mA04.0?IHI
(2)计算低电平输出时的扇出数
10mA6.1 mA16 ??OLN
( 3)计算高电平输出时的扇出数
10mA04.0 mA4.0 ??OHN
计算基本的 TTL与非门 7410带同类门时的扇出数
(1)从数据手册查得 7410的参数
5.传输延迟时间
2)( P H LP L Hpd ttt ??
6.功耗(功率损耗)
静态功耗,电路没有状态转换时的功耗。它等于与非门
CCI
空载时电源总电流 与电源电压 的乘积
CCV
输出为低电平时的功耗,
ONP
输出为高电平时的功耗,
OFFP
O FFON PP ?
动态功耗:
中有电容性负载时,它的值较小
只发生在电路状态转换的瞬间,或者电路
空载导通功耗
截止功耗
7.延时-功耗积
Dpd PtDP ?
8.TTL集成门电路的封装
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门和三态门电路
1.TTL或非门
BABAL ???
2.集电极开路门 (OC门 )
上拉电阻 的计算
PR
(m in)PR
)(
( m a x )
to ta lILOL
OLCC
II
VV
?
?
?
(m ax)PR )
)
(
( m i n
to t a lIH
IHCC
I
VV ??
(min)PRPR
的值应选在 和
(max)PR
之间
并选用靠近
(min)PR
的标准值
例 设 TTL与非门 74LS01驱动 8个 4LS04,确定一合适大小的上拉电阻
CCV
=5V
解 (1)由手册中查出
V4.0( m a x ) ?OLV mA8( m a x ) ?OLI A4 0 0??ILI
V2( m i n ) ?IHV A20 ??IHI
8A4 0 0)( ?? ?t o t a lILI mA2.3?
( 2)计算
(min)PR
???? 9582.38 4.05 mAmA VV(min)PR
=
(3)计算
(m ax)PR
(m ax)PR ??
? K
mA
VV 57.18
16.0
25=
选用一个标准值为 ?K1 的电阻
用集电极开路门还可以直接驱动较大电流的负载
3.三态与非门( TSL)
工作原理,
CS= 1时 三态门处于工作状态
CS= 0时 三态门的输出端 L开路
禁止态 (高阻态)
ABL ?
2.4.7 改进型 TTL门电路 ―― 抗饱和 TTL电路
1.肖特基势垒二极管
利用金属和半导体接触在交界面形成势垒的二极管
工作特点:
( 2)导体阈值电压低,约为 0.4— 0.5V,
( 3) 导电机构是多数载流子,电荷的存储效应很小
比普通的二极管低 0.2V。
(1)具有单向导电性,导通方向是由金属到半导体。
当 BJT集电结的正向偏压,刚要达到 SBD的导通电压时
SBD首先导通,使 BJT的集电结的正向偏压被钳制在 0.4V左
右。
2.改进型 TTL门电路( STTL电路)
2.6 CMOS逻辑门电路
2.6.1 CMOS反相器
2.6.2 CMOS门电路
2.6.3 BiCMOS门电路
2.6.4 CMOS传输门
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.6.1 CMOS反相器
由 N沟道和 P沟道两种 MOSFET组成的电路称为 CMOS电路
1.工作原理(逻辑关系)
(1)当
Iv
是逻辑 1时
对
NT DDG SN Vv ?
对
PT 0?SGPv
输出电压 V0?
OLv
是逻辑 0
(2) V0?
Iv
即是逻辑 0时
对
NT 0?GSNv
对
PT DDSG P
Vv ?
DDOHO VVv ??
输出电压 是逻辑 1
2.传输特性
3.工作速度
V0?Iv 时 NT 截止
PT
导通
DDV
通过
PT
向负载电容
LC
充电 充电回路的时间常数较小
2.6.2 CMOS门电路
1,与非门电路 2.或非门电路
BAL ?? BAL ??
3.异或门电路
虚线左边是或非门
BAX ??
虚线右边是与或非门
XABL ??
BAABL ??? BABA ??
BA ??
同或门
2.6.3 BiCMOS门电路
1,BiCMOS反相器
逻辑关系
是一个反相器
开关速度
是高电平时
Iv
输出是 低电平
Ov
是低电平时
Iv
导通而 截止
1T 2T
截止而
1T 2T
导通
输出是 高电平
Ov
2.BiCMOS门电路
(1)或非门
(2)与非门
2.6.4 CMOS传输门
是一种传输模拟信号的模拟开关
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.7 NMOS逻辑门电路
2.7.1 NMOS反相器
2.7.2 NMOS逻辑门
2.7.1 NMOS反相器
电路结构 工作原理
输入是高电压,即逻辑 1时
输出是低电压,为逻辑 0
输入是低电压,即逻辑 0时
输出是高电压,为逻辑 1
是一个非门或反相器
2.7.2 NMOS逻辑门
1.NMOS或非门
BAL ??
2,NMOS与非门
BAL ??
3,NMOS与或非门
CDABL ??
2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题
2.9.1 各种门电路之间的接口问题
2.9.2 门电路带负载时的接口电路
2.9.3 抗干扰措施
对接口电路需要考虑下面三个条件
2.9.1 各种门电路之间的接口问题
(1)驱动器件必须能对负载器件提供灌电流最大值
(2)驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流
(3)驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的
输入电压的范围内,包括高、低电压值
1,CMOS门驱动 TTL门
只要两者的电压参数兼容,就不需要另外的接口电路
只按电流的大小计算扇出数即可
例 2.9.1 74HC00与非门电路用来驱动一个基本的 TTL反相器
和六个 74LS门电路。试验算出此时的 CMOS门电路是否过载?
解 ( 1)由附录 C查得接口参数如下
一个基本的 TTL门电路 mA6.1?
ILI
六个 74LS门的输入电流 mA4.2mA4.06 ???
ILI
总的输入电流 4 m A2, 4 m AmA6.1
( t o t l e ) ???ILI
(2)因 74HC00门电路的 mA4??
ILOL II
TTL门电路未过载
2,TTL门驱动 CMOS门
TTL是驱动器件
一般情况下电平是不兼容的
CMOS是负载器件
需要采用接口电路
把 TTL电路的输出电压升高
2.9.2 门电路带负载时的接口电路
1,用门电路直接驱动显示器件
D
FOH
I
VVR ??
D
OLFCC
I
VVVR ???
输入是低电平时输出是高电平
LED发光
输入是高电平输出是低电平
LED发光
2,机电性负载接口
2.9.3 抗干扰措施
1,多余输入端的处理措施
2,去耦合滤波器
3,接地和安装工艺
2.1 二极管的开关特性
2.2 BJT的开关特性
2.3 基本逻辑门电路
2.4 TTL逻辑门电路
2.6 CMOS逻辑门电路
2.7 NMOS逻辑门电路
2.8正负逻辑问题(自学)
2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题
2.5 射极耦合逻辑门电路
2.1 二极管的开关特性
1.二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
L
F
L
DF
F R
V
R
VVI ???
LRR RVI ?
2.产生反向恢复过程的原因 ―― 电荷存储效应
二极管上外加正向电压
突然外加反向电压
(1)在反向电场的作用下,P区的电子被拉回到 N区。
N区的空穴被拉回 P区
(2)与异性的载流子复合
st
时间内
L
DR
R R
VVI ??
tt
时间内 下降,二极管逐渐截止RI
ret
存在的原因 由于电荷存储效应
3,影响 的因素
ret
(1)与二极管的结构有关,结面积大的二极管,也长
ret
(2)与外加的信号有关:
正向电压大,正向电流就大,存储的电荷就多,就长
ret
反向电压大,存储电荷消失的就快,就短。
ret
4,二极管的开通时间
开通时间:二极管从截止转为正向导通所需的时间
很短 对开关速度的影响很小 忽略不计
2.2 BJT的开关特性
2.2.1 BJT的开关作用
2.2.2 BJT的开关时间
2.2.1 BJT的开关作用
0?? C EOC II
① 以下的区域 截止区0?
BI
CCCE VV ?
截止条件,0?
BEV 0?BCV
特点:
0?BI 0?CI CCCE VV ?
C,E之间近似开路,相当于开关断开
硅管, 5.0?
BEV
管子已经截止 可靠截止,使 0?
BEV
② 放大区
曲线的平坦部分
CCCCCE RIVV ??
BC II ??
条件:
0?BEV 0?BCV
③ 饱和区
??
C
C
CC
B
I
R
VI ??
临界饱和状态
C
CC
B R
V
I
?
?
过饱和状态
C E SCCCCCE VRIVV ??? CESV
饱和压降
典型值, 硅管 0.3V 锗管 0.1V
CESV
饱和的特点:
1) (饱和的条件 )
C
CC
B R
VI
?
?
2)三极管的两结均是正偏
3)
CS
C
CC
C IR
VI ??
4)
0?? C E SCE VV
2.2.2 BJT的开关时间
开关时间:
三极管的饱和和截止两种状态互相转换所需要的时间
(1) 延迟时间
dt
(2)上升时间
rt
(3)开通时间
ont
=
dt
+
rt
(4)存储时间
st
(5)下降时间
ft
(6)关闭时间
offt
=
st
+
ft
开关时间 =
ont
+
offt
2.2.3 造成三极管的开关时间的原因
(1) 延迟时间
dt
加正向电压后,发射区的电子逐渐注入基区,并扩散到
集电结而被集电极收集,形成电流
Ci
的值越大,越小
BI dt
(2)上升时间
rt
开始时注入基区的电子较少,基区中的电子浓度很小,
经过一定时间后,基区中建立起相应于 0.9 所需
的电子浓度梯度 CSI
(4)存储时间
st
管子进入饱和,集电结变为正偏,收集电子的能力减
弱,使超量的电子在基区存储。同时集电区靠近结的
边界处也积累起一定的空穴电荷
输入电压变负后,存储电荷不会立即消散,饱和越深,
存储电荷越多,越大
st
(5)下降时间
ft
对应于 0.9 的存储电荷消散所需要的时间
CSI
提高管子的开关速度
内部结构, 减小基区宽度,减小集电结、发射结面积
外电路, 适当选择正向基极电流,临界饱和电流
BI CSI
2.3 基本逻辑门电路
2.3.1二极管与门及或门电路
2.3.2非门电路 ―― BJT反相器
2.3.1二极管与门及或门电路
1,与门
结论:所有输入端是高电位, 输出是高电位 。
有一个输入端是低电位,输出就是低电位。
实现与运算的门电路,是与门
CBAL ???逻辑表达式
2.或门电路
逻辑表达式
CBAL ???
2.3.2非门电路 ―― BJT反相器
2.4 TTL逻辑门电路
2.4.1 基本的 BJT反相器的动态性能
2.4.2 TTL反相器的基本电路
2.4.3 TTL反相器的传输特性
2.4.4 TTL 与非门电路
2.4.5 TTL与非门的技术参数
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门和三态门电路
2.4.7 改进型 TTL门电路 ―― 抗饱和 TTL电路
2.4.1 基本的 BJT反相器的动态性能
2.4.2 TTL反相器的基本电路
1.TTL反相器的工作原理
2.采用输入级以提高工作速度
3.推拉式输出级提高开关速度和带负载能力
(1)输出为低电平时
饱和,截止,负载电流就是 的集电极电流
3T 4T 3T
带负载能力很强
(2)输出是高电平时
截止,组成的射极跟随器电路的输出电阻很小,
3T 4T
输出电压稳定,带负载能力很强
电路在输出高、低电平时,带负载的能力都很强
开关速度方面 时间常数很小 上升沿下降沿 陡直
带负载能力
2.4.3 TTL反相器的传输特性
传输特性
)( IO vfv ?
输出电压与输入电压之间的关系曲线
2.4.4 TTL与非门电路
任一输入端是低电平
输出高电平
全部输入端是高电平
输出是低电平
是一个与非门
导通
1T
截止
2T
饱和
3T2
T
2.4.5 TTL与非门的技术参数
1.传输特性
2.输入和输出的高、低电压
=VO(A)=3.6V
OHV
=VI(D)=1.2V
IHV
=VI(B)=0.4V
ILV
=VCES=0.2V
OLV
输出高电压
输出低电压
输入低电压
输入高电压
3.噪声容限
高电平噪声容限电压
NHV
IHOHNH VVV ??
低电平噪声容限电压
NLV
OLILNL VVV ??
TTL门电路,标准电压值
4.0?OLV V 4.2?OHV V
8.0?ILV V 2?IHV V
IHOHNH VVV ??
=2.4-2=0.4V
OLILNL VVV ??
=0.8-0.4=0.4V
4.扇入与扇出数
(1)扇入数=输入端的个数
(2)扇出数可以分成两种情况
①灌电流负载情况
(负载门)
驱动门
IL
OL
OL I
IN )(?
(负载电流从外电路流入与非门)
②拉电流负载情况(负载电流从与非门流向外电路)
(负载门)
驱动门
IH
OH
OH I
IN )(?
两种情况下的扇出数不相等
在实际的工程设计中,常取二者中的最小值
例
解:
,mA16?OLI
mA4.0?OHI
mA6.1??ILI
mA04.0?IHI
(2)计算低电平输出时的扇出数
10mA6.1 mA16 ??OLN
( 3)计算高电平输出时的扇出数
10mA04.0 mA4.0 ??OHN
计算基本的 TTL与非门 7410带同类门时的扇出数
(1)从数据手册查得 7410的参数
5.传输延迟时间
2)( P H LP L Hpd ttt ??
6.功耗(功率损耗)
静态功耗,电路没有状态转换时的功耗。它等于与非门
CCI
空载时电源总电流 与电源电压 的乘积
CCV
输出为低电平时的功耗,
ONP
输出为高电平时的功耗,
OFFP
O FFON PP ?
动态功耗:
中有电容性负载时,它的值较小
只发生在电路状态转换的瞬间,或者电路
空载导通功耗
截止功耗
7.延时-功耗积
Dpd PtDP ?
8.TTL集成门电路的封装
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门和三态门电路
1.TTL或非门
BABAL ???
2.集电极开路门 (OC门 )
上拉电阻 的计算
PR
(m in)PR
)(
( m a x )
to ta lILOL
OLCC
II
VV
?
?
?
(m ax)PR )
)
(
( m i n
to t a lIH
IHCC
I
VV ??
(min)PRPR
的值应选在 和
(max)PR
之间
并选用靠近
(min)PR
的标准值
例 设 TTL与非门 74LS01驱动 8个 4LS04,确定一合适大小的上拉电阻
CCV
=5V
解 (1)由手册中查出
V4.0( m a x ) ?OLV mA8( m a x ) ?OLI A4 0 0??ILI
V2( m i n ) ?IHV A20 ??IHI
8A4 0 0)( ?? ?t o t a lILI mA2.3?
( 2)计算
(min)PR
???? 9582.38 4.05 mAmA VV(min)PR
=
(3)计算
(m ax)PR
(m ax)PR ??
? K
mA
VV 57.18
16.0
25=
选用一个标准值为 ?K1 的电阻
用集电极开路门还可以直接驱动较大电流的负载
3.三态与非门( TSL)
工作原理,
CS= 1时 三态门处于工作状态
CS= 0时 三态门的输出端 L开路
禁止态 (高阻态)
ABL ?
2.4.7 改进型 TTL门电路 ―― 抗饱和 TTL电路
1.肖特基势垒二极管
利用金属和半导体接触在交界面形成势垒的二极管
工作特点:
( 2)导体阈值电压低,约为 0.4— 0.5V,
( 3) 导电机构是多数载流子,电荷的存储效应很小
比普通的二极管低 0.2V。
(1)具有单向导电性,导通方向是由金属到半导体。
当 BJT集电结的正向偏压,刚要达到 SBD的导通电压时
SBD首先导通,使 BJT的集电结的正向偏压被钳制在 0.4V左
右。
2.改进型 TTL门电路( STTL电路)
2.6 CMOS逻辑门电路
2.6.1 CMOS反相器
2.6.2 CMOS门电路
2.6.3 BiCMOS门电路
2.6.4 CMOS传输门
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.6.1 CMOS反相器
由 N沟道和 P沟道两种 MOSFET组成的电路称为 CMOS电路
1.工作原理(逻辑关系)
(1)当
Iv
是逻辑 1时
对
NT DDG SN Vv ?
对
PT 0?SGPv
输出电压 V0?
OLv
是逻辑 0
(2) V0?
Iv
即是逻辑 0时
对
NT 0?GSNv
对
PT DDSG P
Vv ?
DDOHO VVv ??
输出电压 是逻辑 1
2.传输特性
3.工作速度
V0?Iv 时 NT 截止
PT
导通
DDV
通过
PT
向负载电容
LC
充电 充电回路的时间常数较小
2.6.2 CMOS门电路
1,与非门电路 2.或非门电路
BAL ?? BAL ??
3.异或门电路
虚线左边是或非门
BAX ??
虚线右边是与或非门
XABL ??
BAABL ??? BABA ??
BA ??
同或门
2.6.3 BiCMOS门电路
1,BiCMOS反相器
逻辑关系
是一个反相器
开关速度
是高电平时
Iv
输出是 低电平
Ov
是低电平时
Iv
导通而 截止
1T 2T
截止而
1T 2T
导通
输出是 高电平
Ov
2.BiCMOS门电路
(1)或非门
(2)与非门
2.6.4 CMOS传输门
是一种传输模拟信号的模拟开关
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.7 NMOS逻辑门电路
2.7.1 NMOS反相器
2.7.2 NMOS逻辑门
2.7.1 NMOS反相器
电路结构 工作原理
输入是高电压,即逻辑 1时
输出是低电压,为逻辑 0
输入是低电压,即逻辑 0时
输出是高电压,为逻辑 1
是一个非门或反相器
2.7.2 NMOS逻辑门
1.NMOS或非门
BAL ??
2,NMOS与非门
BAL ??
3,NMOS与或非门
CDABL ??
2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题
2.9.1 各种门电路之间的接口问题
2.9.2 门电路带负载时的接口电路
2.9.3 抗干扰措施
对接口电路需要考虑下面三个条件
2.9.1 各种门电路之间的接口问题
(1)驱动器件必须能对负载器件提供灌电流最大值
(2)驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流
(3)驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的
输入电压的范围内,包括高、低电压值
1,CMOS门驱动 TTL门
只要两者的电压参数兼容,就不需要另外的接口电路
只按电流的大小计算扇出数即可
例 2.9.1 74HC00与非门电路用来驱动一个基本的 TTL反相器
和六个 74LS门电路。试验算出此时的 CMOS门电路是否过载?
解 ( 1)由附录 C查得接口参数如下
一个基本的 TTL门电路 mA6.1?
ILI
六个 74LS门的输入电流 mA4.2mA4.06 ???
ILI
总的输入电流 4 m A2, 4 m AmA6.1
( t o t l e ) ???ILI
(2)因 74HC00门电路的 mA4??
ILOL II
TTL门电路未过载
2,TTL门驱动 CMOS门
TTL是驱动器件
一般情况下电平是不兼容的
CMOS是负载器件
需要采用接口电路
把 TTL电路的输出电压升高
2.9.2 门电路带负载时的接口电路
1,用门电路直接驱动显示器件
D
FOH
I
VVR ??
D
OLFCC
I
VVVR ???
输入是低电平时输出是高电平
LED发光
输入是高电平输出是低电平
LED发光
2,机电性负载接口
2.9.3 抗干扰措施
1,多余输入端的处理措施
2,去耦合滤波器
3,接地和安装工艺