第 基本邏輯運算及集成邏輯門PPT課件_第1頁
第 基本邏輯運算及集成邏輯門PPT課件_第2頁
第 基本邏輯運算及集成邏輯門PPT課件_第3頁
第 基本邏輯運算及集成邏輯門PPT課件_第4頁
第 基本邏輯運算及集成邏輯門PPT課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩146頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、數(shù)字電路的輸出信號與輸入信號之間的關系就是邏輯關系,所以數(shù)字電路的工作狀態(tài)可以用邏輯代數(shù)來描述。邏輯代數(shù)和普通代數(shù)一樣,用字母代表變量。邏輯代數(shù)的變量稱為邏輯變量。和普通代數(shù)不同的是,邏輯變量只有兩種取值,并用二元常量“0”和“1”來表示。注意邏輯代數(shù)中的“0”和“1”并不表示數(shù)量的大小,而是表示兩種對立的邏輯狀態(tài)。 如是和非、真和假、高和低、有和無、開和關等。 邏輯代數(shù)(布爾)基礎基本概念基本概念第1頁/共151頁 一個結論成立與否,取決于與其相關的前提條件是否成立。 結論與前提條件之間的因果關系叫邏輯函數(shù)。記作: 第2頁/共151頁在客觀世界中最基本的邏輯關系只有三種與邏輯關系或邏輯關系非

2、邏輯關系 所以邏輯代數(shù)中變量的運算,也只有與運算、或運算和非運算3種基本邏輯運算。其它任何復雜的邏輯運算都可以用這3種基本邏輯運算來實現(xiàn)。第3頁/共151頁表表 2 1 與邏輯的真值表與邏輯的真值表(a)功能表功能表(b)真值表真值表A B FA BF假 假假 真真 假真 真假假假真0 00 11 01 10001AFBE圖圖 2 1 與門邏輯電路實例圖與門邏輯電路實例圖 第4頁/共151頁與邏輯關系只有當決定一件事情的所有條件全部具備時,這件事情才會發(fā)生。例如: 與邏輯(與運算、 邏輯乘)與邏輯電路AFBE第5頁/共151頁表表 2 1 與邏輯的真值表與邏輯的真值表 (a) (b)A B F

3、A BF假 假假 真真 假真 真假假假真0 00 11 01 10001邏輯電路邏輯的真值表電路的功能,改作如下描述: “開關A斷開,開關B也斷開,則電燈F熄滅”。顯然這三個語句都是邏輯變量,分別記作A,B,F(xiàn)。第6頁/共151頁 由表可知,上述三個語句之間的因果關系屬于與邏輯。 其邏輯表達式(也叫邏輯函數(shù)式)為: F=AB讀作“F等于A乘B”。在不致于混淆的情況下,可以把符號“”省掉。在有些文獻中,也采用、&等符號來表示邏輯乘。邏輯表達式(也叫邏輯函數(shù)式)第7頁/共151頁 00=0 01=0 10=0 11=1 0A=0 1A=A AA=A邏輯乘的基本運算規(guī)則第8頁/共151頁 實

4、現(xiàn)“與運算”的電路叫與門,其邏輯符號如圖2-2所示, 其中圖(a)是我國常用的傳統(tǒng)符號,圖(b)為國外流行符號,圖(c)為國家標準符號。 (a)FAB(b)FAB(c)&FAB圖 2 2 與門的邏輯符號 邏輯符號第9頁/共151頁 電路圖 功能表 真值表 邏輯符號 邏輯表達式邏輯關系的表達方式有五種小 結第10頁/共151頁與邏輯關系表達方式及邏輯運算規(guī)律與邏輯電路圖Y=AB與邏輯表達式與邏輯符號與邏輯運算規(guī)律0 000 101 001 11 0A=0 1A= A AA=A第11頁/共151頁或邏輯(或運算、邏輯加)或邏輯關系在決定一件事情的所有條件中,只要具備一個或一個以上的條件,這

5、件事情就會發(fā)生。例如: 或邏輯電路第12頁/共151頁或邏輯或邏輯( (或運算、邏輯加或運算、邏輯加) ) 或邏輯的真值表邏輯的真值表第13頁/共151頁 上述三個語句之間的因果關系屬于或邏輯。 其邏輯表達式為: F=A+B 讀作“F等于A加B”。有些文獻也采用、等符號來表示邏輯加。 或邏輯或邏輯( (或運算、邏輯加或運算、邏輯加) )邏輯表達式(也叫邏輯函數(shù)式)第14頁/共151頁邏輯或的運算規(guī)則為: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 0+A=A 1+A=1 A+A=A 邏輯或的基本運算規(guī)則實現(xiàn)“或運算”的電路叫或門, 其邏輯符號如圖第15頁/共151頁FABFAB1FAB(b

6、)(c)(a)圖 2 3 或門的邏輯符號 邏輯符號第16頁/共151頁或邏輯關系表達方式及邏輯運算規(guī)律或邏輯電路圖Y=AB或邏輯表達式或邏輯運算規(guī)律0 0 00 1 11 0 11 1 0 或邏輯符號0+A=A 1+A=1 A+A=A第17頁/共151頁非邏輯關系若前提條件為“真”,則結論為“假”; 若前提條件為“假”, 則結論為“真”。即結論是對前提條件的否定, 這種因果關系叫非邏輯。 非邏輯(非運算, 邏輯反)例如,圖所示電路的功能: “若開關A閉合, 則電燈F不亮;開關A斷開, 則電燈F就亮”。FARE圖 2 4 非門邏輯電路實例圖 第18頁/共151頁(a)功能表功能表(b)真值表真值

7、表A FA F假真真假0 1 10表 2 3 非邏輯的真值表 非邏輯的真值表非邏輯的真值表第19頁/共151頁 上述兩個語句之間的因果關系屬于非邏輯,也叫非運算或者叫邏輯反。其邏輯表達式為:讀作“F等于A非”。 通常稱A為原變量, 為反變量, 二者共同稱為互補變量。 AFA邏輯表達式(也叫邏輯函數(shù)式)第20頁/共151頁10 01(b)(c)(a)FAFA1FA圖 2 5 非門的邏輯符號(a) 常用符號; (b) 國外流行符號; (c) 國標符號 邏輯非的基本運算規(guī)則完成“非運算”的電路叫非門或者叫反相器,其邏輯符號如圖。邏輯符號第21頁/共151頁非邏輯關系表達方式及邏輯運算規(guī)律非邏輯電路圖

8、非邏輯運算規(guī)律0 1 10非邏輯符號F =A非邏輯關系表達式FARE第22頁/共151頁2.2 2.2 常用復合邏輯常用復合邏輯 “與非”邏輯是“與”邏輯和“非”邏輯的組合。 先“與”再“非”。 其表達式為_BAF“與非”邏輯第23頁/共151頁(b)(c)(a)FBAFABFA&B圖圖 2 6 與非門的邏輯符號與非門的邏輯符號(a) 常用符號;常用符號; (b) 國外流行符號;國外流行符號; (c) 國標符號國標符號 實現(xiàn)“與非”邏輯運算的電路叫“與非門”。 其邏輯符號如圖2 - 6所示。 第24頁/共151頁 “或非”邏輯是“或”邏輯和“非”邏輯的組合。 先“或”后“非”。 其表達

9、式為: _BAF“或非”邏輯第25頁/共151頁 實現(xiàn)“或非”邏輯運算的電路叫“或非門”。其邏輯符號如圖2 - 7所示。 (b)(c)(a)FBAFABA1FB圖 2 7 或非門的邏輯符號(a) 常用符號; (b) 國外流行符號; (c) 國標符號 第26頁/共151頁 “與或非”邏輯是“與”、 “或”、 “非”三種基本邏輯的組合。 先“與”再“或”最后“非”。 其表達式為: “與或非”邏輯FABCD第27頁/共151頁 實現(xiàn)“與或非”邏輯運算的電路叫“與或非門”。其邏輯符號如圖2 - 8所示。 (b)(c)(a)FBADCFABCDFBADC1&圖 2 8 與或非門的邏輯符號(a)

10、常用符號; (b) 國外流行符號; (c) 國標符號第28頁/共151頁若兩個輸入變量A、B的取值相異,則輸出變量F為1;若A、 B的取值相同, 則F為0。這種邏輯關系叫“異或”邏輯,其邏輯表達式為: 讀作“F等于A異或B”。_BABABAF“異或”邏輯及“同或”邏輯1. 兩變量的“異或”及“同或”邏輯(1)“異或” 邏輯第29頁/共151頁 實現(xiàn)“異或”運算的電路叫“異或門”。 其邏輯符號如圖2 - 9所示。 (c)(a)FABFBAFAB 1(b)圖 2 9 異或門的邏輯符號(a) 常用符號; (b) 國外流行符號; (c) 國標符號 第30頁/共151頁 若兩個輸入變量A、B的取值相同,

11、則輸出變量F為1; 若A、B取值相異,則F為0。這種邏輯關系叫“同或”邏輯,也叫“符合”邏輯。其邏輯表達式為:BABABAF_(2) “同或”邏輯第31頁/共151頁 實現(xiàn)“同或”運算的電路叫“同或門”。 其邏輯符號如圖2 - 10所示。 (b)(c)(a)FABFBAFAB圖 2 10 同或門的邏輯符號(a) 常用符號; (b) 國外流行符號; (c) 國標符號 第32頁/共151頁兩變量的“異或”及“同或”邏輯的真值表如表2 - 4所示。 表 2-4 “異或”及“同或”邏輯真值表 A B0 00 11 01 101101001BAFBAF“異或”運算也叫“模2加”運算。第33頁/共151頁

12、 反函數(shù)的定義:對于輸入變量的所有取值組合,函數(shù)F1和F2的取值總是相反,則稱F1和F2互為反函數(shù),記作: 1221FFFF或 由表2 - 4可知,兩變量的“異或邏輯”和“同或邏輯”互為反函數(shù)。即 由對偶規(guī)則(見第三章)可知, AB和A B互為對偶式。 第34頁/共151頁 2. 2. 多變量的多變量的“異或異或”及及“同或同或”邏輯邏輯 多變量的“異或”或“同或”運算, 要利用兩變量的“異或門”或“同或門”來實現(xiàn)。(1)多變量的“異或” 邏輯第35頁/共151頁圖 2 12 多變量的“同或”電路(2)多變量的“同或” 邏輯第36頁/共151頁 (3) n個變量的“異或”邏輯的輸出值和輸入變量

13、取值的對應關系是:輸入變量的取值組合中,有奇數(shù)個1時,“異或”邏輯的輸出值為1;反之,輸出值為0。利用此特性,可作為奇偶校驗碼校驗位的產(chǎn)生電路。 “異或”邏輯電路,可以用作奇校驗碼的接收端的錯碼檢測電路。當它輸出“0”時,表示輸入代碼有錯碼;當它輸出“1”時,表示輸入代碼無錯碼。 (有可能有偶數(shù)位錯碼,但發(fā)生的概率很小。)也可用于偶校驗碼的錯碼檢測,只是其輸出值“1”和“0”的含義與檢測奇校驗碼時相反。 第37頁/共151頁 (4) 偶數(shù)個變量的“同或”,等于這偶數(shù)個變量的“異或”之非。如: A B= A B C D= 奇數(shù)個變量的“同或”, 等于這奇數(shù)個變量的“異或”。如: _BA_DCBA

14、A B C= CBA第38頁/共151頁2.3 正負邏輯正負邏輯 在數(shù)字系統(tǒng)中,邏輯值是用邏輯電平表示的。若用邏輯高電平UOH表示邏輯“真”,用邏輯低電平UOL表示邏輯“假”,則稱為正邏輯;反之,則稱為負邏輯。 本教材采用正邏輯。 當規(guī)定“真”記作“1”,“假”記作“0”時,正邏輯可描述為:若UOH代表“1”,UOL代表“0” ;反之,則為負邏輯。 UOH和UOL的差值(叫邏輯擺幅)愈大,則“”和“0”的區(qū)別越明顯,電路可靠性越高。 正負邏輯第39頁/共151頁 邏輯運算的優(yōu)先級別決定了邏輯運算的先后順序。 在求解邏輯函數(shù)時,應首先進行級別高的邏輯運算。各種邏輯運算的優(yōu)先級別,優(yōu)先順序為:圓括

15、號 非運算 與運算 或運算。邏輯運算的優(yōu)先級別加同或異或乘括號長非號第40頁/共151頁 “與”、“或”、“非”是邏輯代數(shù)中三種最基本的邏輯運算。 任何邏輯函數(shù)都可以用這三種運算的組合來構成。即任何數(shù)字系統(tǒng)都可以用這三種邏輯門來實現(xiàn)。因此,稱“與”、“或”、 “非”是一個完備集合,簡稱完備集。但是,它不是最好的完備集,因為用它實現(xiàn)邏輯函數(shù),必須同時使用三種不同的邏輯門,這對數(shù)字系統(tǒng)的制造、維修都不方便。邏輯運算的完備性第41頁/共151頁 利用“與”和“非”可以得出“或”;利用“或”和“非”可以得出“與”。因此,“與非”、“或非”、 “與或非”這三種復合運算中的任何一種都能實現(xiàn)“與”、 “或”

16、、“非”的功能,即這三種復合運算各自都是完備集。因此,利用“與非門”、“或非門”、“與或非門”中的任何一種, 都可以實現(xiàn)任何邏輯函數(shù),這給數(shù)字系統(tǒng)的制造、維修帶來了極大的方便。 邏輯運算的完備性第42頁/共151頁2.4 集集 成成 邏邏 輯輯 門門 若集成電路完成的功能是邏輯功能則稱為邏輯集成電路;若集成電路完成的功能是數(shù)字功能,則稱為數(shù)字集成電路。最簡單的數(shù)字集成電路是集成邏輯門。集成邏輯門分類:雙極性晶體管邏輯門單極性絕緣柵場效應管邏輯門,簡稱MOS門。 第43頁/共151頁 單極性MOS門主要有PMOS門(P溝道增強型MOS管構成的邏輯門)、NMOS門(N溝道增強型MOS管構成的邏輯門

17、)和CMOS門(利用PMOS管和NMOS管構成的互補電路構成的門電路,故又叫做互補MOS門 雙極性晶體管邏輯門主要有TTL門(晶體管-晶體管邏輯門)、ECL門(射極耦合邏輯門)和I2L門(集成注入邏輯門)等第44頁/共151頁與非門與非門 典型的TTL與非門的電路如圖2 - 13(a) 。 R1bUCCe1e2e3cA B CR1VD1VD2VD3e1e2e3cABCVD4P1bUCC(b)UCC 5 Vb1V23 kc1e1e2e3ABCV1750R2R43 k360100R5V3V4V5FUO(a)c2R1R3圖 2 13 典型的TTL與非門電路 (a) 電路原理圖; (b) 多射極晶體管

18、的等效電路第45頁/共151頁(3)晶體管V3、V4、V5和電阻R4、R5構成輸出級,它們的功能是非運算。 在正常工作時,V4和V5總是一個截止,另一個飽和。 1. 電路結構(1)輸入級的功能是對輸入變量A、B、C實現(xiàn)“與運算” 。(2)晶體管V2和電阻R2、R3構成中間級,其集電極和發(fā)射極各輸出一個極性相反的電平,分別用來控制晶體管V4和V5的工作狀態(tài)。 第46頁/共151頁 (1) 輸入端至少有一個為低電平(UIL=0.3V)。當輸入端至少有一個接低電平UIL(0.3V)時,接低電平的發(fā)射結正向?qū)?,則V1的基極電位UB1=UBE1+UIL=0.7+0.3=1V。為使V1的集電結及V2和V

19、5的發(fā)射結同時導通,UB1至少應當?shù)扔?.1V(UB1=UBC1+UBE2+UBE5)?,F(xiàn)在UB1=1V,所以,V2和V5必然截止。由于V2截止,故IC20,R2中的電流也很小, 因而R2上的電壓很小。因此有 VUUURCCC5222. 功能分析第47頁/共151頁 該電壓使V3和V4的發(fā)射結處于良好的正向?qū)顟B(tài),V5處于截止狀態(tài),此時輸出電壓等于高電平(3.6 V)。 UO=UOH=UC2-UBE3-UBE4=5-0.7-0.7=3.6V此值未計入R2上的壓降,所以實際的UOH小于3.6V。 當UO=UOH時,稱與非門處于關閉狀態(tài)。 VUUURCCC522第48頁/共151頁 (2) 輸入

20、端全部接高電平(UIH=3.6V)。V1的基極電位UB1最高不會超過2.1V。因為當UB12.1V時,V1的集電結及V2和V5的發(fā)射結會同時導通,把UB1鉗在 UB1=UBC1+UBE2+UBE5 =0.7+0.7+0.7=2.1V。所以,當各個輸入端都接高電平UIH(3.6V)時,V1的所有發(fā)射結均截止。這時+UCC通過R1使V1的集電結及V2和V5的發(fā)射結同時導通,從而使V2和V5處于飽和狀態(tài)。此時V2的集電極電位為: UC2=UCES2+UBE50.3+0.7=1V第49頁/共151頁 UC2加到V3的基極,由于R4的存在,可以使V3導通。所以,V4的基極電位和射極電位分別為: UB4=

21、UE3UC2-UBE3=1-0.7=0.3VUE4=UCES50.3V可見,V4的發(fā)射結偏壓UBE4=UB4-UE4=0.3-0.3=0V,所以,V4處于截止狀態(tài)。 在V4截止、V5飽和的情況下,輸出電壓UO為: UO=UOL=UCES50.3V UO=UOL時,稱與非門處于開門狀態(tài)。 第50頁/共151頁 綜上所述: 當輸入端至少有一端接低電平(0.3V)時, 輸出為高電平(3.6V); 當輸入端全部接高電平(3.6V)時, 輸出為低電平(0.3 V)。由此可見,該電路的輸出和輸入之間滿足“與非”邏輯關系 _CBAF第51頁/共151頁 (3) 輸入端全部懸空。輸入端全部懸空時,V1管的發(fā)射

22、結全部截止。+UCC通過R1使V1的集電結及V2和V5的發(fā)射結同時導通,使V2和V5處于飽和狀態(tài),則UB3=UC2=UCES+UBE5=0.3+0.7=1V。由于R4的作用,V3導通, 故UBE3=0.7 V。此時V2的發(fā)射結電壓為: UBE4=UB4-UE4=UE3-UCES5=UB3-UBE3-UCES51-0.7-0.3=0V所以V4處于截止狀態(tài)。 第52頁/共151頁 該電路在輸入端全部懸空時,V4截止,V5飽和。故其輸出電壓UO為: UO=UCES50.3V 可見輸入端全部懸空和輸入端全部接高電平時,該電路的工作狀態(tài)完全相同。所以,TTL電路的某輸入端懸空,可以等效地看作該端接入了邏

23、輯高電平。實際電路中,懸空易引入干擾,故對不用的輸入端一般不懸空, 應作相應的處理。 第53頁/共151頁 設V1的發(fā)射極A通過RE接地,其它輸入端均接高電平,如圖所示。在+UCC的作用下,接RE的發(fā)射結必然導通,在RE上形成電壓UEA。RE越大,其壓降UEA越大。實驗測知: RE0.7 k,其端電壓就相當于邏輯低電平。使與非門輸出高電平,即與非門處于關門狀態(tài)。(4) 一個輸入端通過電阻RE接地,其它輸入端接高電平R1 UCCUB1V2V5R3V1UEACBUIHREA第54頁/共151頁 RE2k,則其端電壓UEA達到1.4V,此時V1管的基極電位UB1=UBE1+UEA=0.7+1.4=2

24、.1V,從而使V5導通,V4截止,與非門輸出低電平,即與非門處于開門狀態(tài)。 由于V1管的基極電位UB1不可能高于2.1V,因此,不管RE的阻值有多大,其端電壓最高為1.4 V。該電壓值雖然與高電平(3.6)相差甚遠,但其效果相當于在該端接入了高電平。R1 UCCUB1V2V5R3V1UEACBUIHREA第55頁/共151頁為使與非門可靠地工作在關門狀態(tài),RE所允許的最大阻值叫該與非門的關門電阻,記作ROFF。為使與非門可靠地工作在開門狀態(tài),RE所允許的最小阻值叫該與非門的開門電阻,記作RON。由上述分析可知,典型TTL與非門的ROFF=0.7 k,RON=2k??紤]到不同類型的TTL與非門,

25、其內(nèi)部結構及元件參數(shù)會有所不同,故它們的ROFF及RON也會有所差異。所以,在工程技術中,TTL與非門的ROFF和RON分別取值為0.5 k和2 k。 綜合上述,當TTL與非門的某一輸入端通過電阻R接地時,若R0.5k,則該端相當于輸入邏輯低電平;若R2 k,則該端相當于輸入邏輯高電平。 當與非門的某一輸入端通過電阻RE接參考地(其它輸入端接高電平)時第56頁/共151頁 (1) 輸出高電平輸出高電平UOH和輸出低電平和輸出低電平UOL。與非門至少一個輸入端接低電平時的輸出電壓叫輸出高電平,記作UOH。不同型號的TTL與非門,其內(nèi)部結構有所不同,故其UOH也不一樣。 即使同一個與非門,其UOH

26、也隨負載的變化表現(xiàn)出不同的數(shù)值。 但是只要在2.43.6V之間即認為合格。UOH的標準值是的標準值是3V。 與非門的所有輸入端都接高電平時的輸出電壓叫輸出低電平,記作UOL。其值只要在00.5V之間即認為合格。UOL的標準值是的標準值是0.3V。 3. 主要參數(shù)第57頁/共151頁 開門電平開門電平UON是保證與非門輸出標準低電平時,允許輸入的高電平的最小值。 只有輸入電平大于UON,與非門才進入開門狀態(tài),輸出低電平。即UON是為使與非門進入開門狀態(tài)所需要輸入的最低電平。一般UON在在1.41.8 V之間之間。 關門電平關門電平UOFF是保證與非門輸出標準高電平的90%(2.7 V)時,允許輸

27、入的低電平的最大值。只有輸入電平低于UOFF,與非門才進入關門狀態(tài),輸出高電平。即UOFF是為使與非門進入關門狀態(tài)所需要輸入的最高電平。一般UOFF在在0.81 V之間之間。 (2) 開門電平UON和關門電平UOFF第58頁/共151頁 當與非門的輸入端全接高電平時,其輸出應為低電平,但是若輸入端竄入負向干擾電壓,就會使實際輸入電平低于UON,致使輸出電壓不能保證為低電平。在保證與非門輸出低電平的前提條件下,允許疊加在輸入高電平上的最大負向干擾電壓叫高電平噪聲容限(或叫高電平干擾容限),記作UNH。其值一般為: UNH=UIH-UON=3-1.8=1.2V UIH=3 V是輸入高電平的標準值。

28、 (3) 噪聲容限UNH和UNL第59頁/共151頁 當與非門的輸入端接有低電平時,其輸出應為高電平。 若輸入端竄入正向干擾,以致使輸入低電平疊加上該干擾電壓后大于UOFF,則輸出就不能保證是高電平。在保證與非門輸出高電平的前提下,允許疊加在輸入低電平上的最大正向干擾電壓叫低電平噪聲容限(或叫低電平干擾容限),記作UNL。 其值為: UNL=UOFF-UIL=0.8-0.3=0.5VUIL=0.3V是輸入低電平的標準值。第60頁/共151頁 平均傳輸延遲時間是衡量門電路運算速度的重要指標。當輸入端接入輸入信號后,需要經(jīng)過一定的時間td,才能在輸出端產(chǎn)生對應的輸出信號。 td就叫傳輸延遲時間就叫

29、傳輸延遲時間。 從輸入端接入高電平開始,到輸出端輸出低電平為止,所經(jīng)歷的時間叫導通延遲時間,記作導通延遲時間,記作tpHL。測試時,把輸入波形的上升邊沿的中點,到對應輸出波形下降邊沿的中點之間的時間間隔作為tpHL的值。(4) 平均傳輸延遲時間tpd第61頁/共151頁UIUOAAtpHLBBtpLH圖 2 15 TTL與非門的延遲時間 導通延遲時間截止延遲時間第62頁/共151頁 從輸入端接入低電平開始,到輸出端輸出高電平為止,所經(jīng)歷的時間叫截止延遲時間,記作tpLH。測試時, 把輸入波形的下降邊沿的中點到對應輸出波形的上升邊沿的中點之間的時間間隔作為tpLH的值。 平均傳輸延遲時間tpd是

30、tpHL和tpLH的平均值,即 TTL門的tpd在340 ns之間。 )(21pLHpHLpdttt第63頁/共151頁空載功耗 輸出端不接負載時,門電路消耗的功率叫空載功耗。動態(tài)功耗 門電路的輸出狀態(tài)由UOH變?yōu)閁OL(或相反)時, 門電路消耗的功率。 靜態(tài)功耗 門電路的輸出狀態(tài)不變時,門電路消耗的功率。靜態(tài)功耗又分為截止功耗和導通功耗。 截止功耗POFF 門輸出高電平時消耗的功率;導通功耗PON 門輸出低電平時消耗的功率。導通功耗大于截止功耗。 作為門電路的功耗指標通常是指空載導通功耗。TTL門的功耗范圍為122 mW。 (5) 空載功耗第64頁/共151頁門的平均延遲時間tpd和空載導通

31、功耗PON的乘積叫功耗延遲積或功耗速度積,也叫品質(zhì)因數(shù), 簡稱pd積。記作M品質(zhì)因數(shù) M=PONtpd若PON的單位是mW,tpd的單位是ns,則M的單位是pJ(微微焦耳)。M是全面衡量一個門電路品質(zhì)的重要指標。M越小, 其品質(zhì)越高。 (6) 功耗延遲積M第65頁/共151頁表表 2 5 74系列系列TTL與非門的傳輸延遲時間與非門的傳輸延遲時間tpd和功耗和功耗PON 產(chǎn)品型號 傳輸延遲時間tpd/ns 功耗PON/mW 產(chǎn)品名稱的意義74001010標準TTL74H00622高速TTL74L00331低功耗TTL74S00319肖特基TTL74LS009.52低功耗肖特基TTL74ALS0

32、03.51.3先進低功耗肖特基TTL74AS0038先進肖特基TTL第66頁/共151頁 輸入短路電流IIS是把與非門的一個輸入端直接接地(其它輸入端懸空)時,由該輸入端流向參考地的電流,也叫低電平輸入電流。 IIS的典型值約為1.5mA。 輸入漏電流IIH是把與非門的一個輸入端接高電平(其它輸入端懸空)時,流入該輸入端的電流,也叫高電平輸入電流。因為此時V1管處于倒置狀態(tài),故IIH數(shù)值很小, 一般為幾十微安。 (7) 輸入短路電流IIS和輸入漏電流IIH第67頁/共151頁最大灌電流IOLmax 是在保證與非門輸出標準低電平的前提下,允許流進流進輸出端的最大電流, 一般為十幾毫安十幾毫安。最

33、大拉電流IOHmax是在保證與非門輸出標準高電平并且不出現(xiàn)過功耗的前提下,允許流出流出輸出端的最大電流,一般為幾毫安幾毫安實際應用中,若輸出電流超出IOLmax或IOHmax,則與非門就可能輸出不正確的邏輯電平。 (8) 最大灌電流IOLmax和最大拉電流IOHmax第68頁/共151頁扇入系數(shù)是門電路的輸入端數(shù)。一般NI5,最多不超過8。當需要的輸入端數(shù)超過NI時,可以用與擴展器來實現(xiàn)。 (9) 扇入系數(shù)NI扇出系數(shù)是在保證門電路輸出正確的邏輯電平和不出現(xiàn)過功耗的前提下,其輸出端允許連接的同類門的輸入端數(shù)。 NO由IOLmax/IIS和IOHmax/IIH中的較小者決定。一般NO8,NO越大

34、,表明門的負載能力越強。 (10) 扇出系數(shù)NO第69頁/共151頁最小負載電阻是為保證門電路輸出正確的邏輯電平,在其輸出端允許接入的最小電阻(或最小等效電阻)。 在門的輸出端接上負載電阻RL后,只要RL的阻值不趨近于零,對于輸出低電平幾乎無影響。但RL阻值太小, 會使門電路無法輸出正確的高電平。 (11) 最小負載電阻RLmin第70頁/共151頁因為與非門處于關門狀態(tài)時,應當輸出高電平,此時流經(jīng)RL的電流IRL的實際方向是由門的輸出端經(jīng)RL流向參考地,如圖2-16所示。 屬于門電路的拉電流的最大允許值為IOHmax。與非門的輸出電平UO=IRLRL。若RL阻值太小,就會使得IRL達到允許的

35、最大值IOHmax時,輸出電平仍低于UOHmin,從而造成邏輯錯誤。為了輸出正確的邏輯高電平,RL的阻值必須滿足如下的不等式: V4R4UCCR2V3R5RLUOIO圖 2-16 接入RL輸出UOH的情況 第71頁/共151頁maxminminmaxminminmaxOHOHLOHOHLOHLOHIURIURURI即亦即 對于TTL標準系列,按上式求得的RLmin的阻值范圍為150200,為留有余地,一般取RLmin=200。對于TTL改進系列(如高速系列及低功耗系列等),按上式求得的RLmin相差很大,很難確定一個參考值。在實際工作中,應根據(jù)給定的參數(shù)按上式進行計算。 第72頁/共151頁

36、(12) 輸入高電平UIH和輸入低電平UIL 一般取UIH2 V,UIL0.8V。 第73頁/共151頁OC門的典型電路及邏輯符號如圖所示。為什么要用OC門門圖 218 OC門電路1. OC門(集電極開路門) 門和三態(tài)門第74頁/共151頁 一般的TTL門電路,不論輸出高電平,還是輸出低電平,其輸出電阻都很低,只有幾歐姆至幾十歐姆。因此不能把兩個或兩個以上的TTL門電路的輸出端直接并接在一起。否則,當其中一個輸出高電平,另一個輸出低電平時,它們中的導通管,就會在+UCC和地之間形成一個低阻串聯(lián)通路。因此產(chǎn)生的大電流會導致門電路因功耗過大而損壞。即使門電路不被損壞,也不能輸出正確的邏輯電平,從而

37、造成邏輯混亂。圖2 - 17是門1輸出高電平,門2輸出低電平時,兩者的并聯(lián)情況。 OC門和三態(tài)門圖21 7兩個TTL門輸出端并聯(lián)情況第75頁/共151頁 因為門1輸出高電平,所以其V4管飽和導通(其V5管截止,圖中未畫)。 而門2輸出低電平,所以其V5管飽和導通(其V4管截止,未畫)。門1和門2的輸出端直接并接后,則UCC經(jīng)R5和處于飽和導通狀態(tài)的V4(門1)管和V5(門2)管到參考地, 會產(chǎn)生很大的電流。使得兩個門電路因功耗過大而損壞。 即使僥幸門未損壞,則其輸出電平UO為: 第76頁/共151頁VRIUUUULCCRCCO5 . 1)(21)(2155此值既不屬于邏輯高電平,也不屬于邏輯低

38、電平。 OC門和三態(tài)門是允許輸出端直接并接在一起的兩種TTL門。 第77頁/共151頁FABV1V5V2R3 UCCR2R1(a)ABFABF&(b)(c)(a) 電路; (b) 常用符號; (c) 國標符號(b) 圖 218 OC門電路OC門(集電極開路門) 第78頁/共151頁 OC門的電路特點是其輸出管的集電極開路。使用時,必須外接“上拉電阻RC”和+UCC相連。多個OC門輸出端相連時,可以共用一個上拉電阻RC, 如圖所示。 (a)(b)BADCFF1F2&ABCD門2門1F1F2線與FRCICC(a) 線與邏輯電路; (b) 等效邏輯圖圖 2 19 多個OC門并聯(lián) (1

39、) 電路結構及功能分析第79頁/共151頁 OC門接入上拉電阻RC后,與圖2 - 13所示的與非門的差別僅在于用外接電阻RC取代了由V3和V4構成的有源負載。 當其輸入中有低電平時,V2和V5均截止,F(xiàn)端輸出高電平; 當其輸入全是高電平時,V2和V5導通,只要RC的取值足夠大,V5就可以達到飽和,使F端輸出低電平。可見OC門外接上拉電阻RC后,就是一個與非門。 兩個OC門輸出端并聯(lián)的電路如圖所示。 多個OC門并聯(lián) 第80頁/共151頁 若F1=0, F2=1,即OC1的輸出管V5導通,OC2的V5管截止,則流過RC的電流ICC全部灌入OC1的V5管。只要RC的阻值足夠大,就會使OC1的V5管飽

40、和。此時,ICC等于OC1的V5管的集電極電流IC5。所以:UO=UCC-URC=UCC-ICCRC=UCC-IC5RC=UCES5=UOL式中,UCES5是V5管的飽和壓降。可見,只要F1和F2中之一為邏輯“”,則輸出F就為“0”。第81頁/共151頁 若F1=F2=0,即兩個門的輸出管都導通,則流過RC的電流ICC是兩個輸出管的集電極電流之和。其值要比一個輸出管導通時大,因此,輸出電平UO更低,即F=0。 第82頁/共151頁 若F1=F2=1, 即兩個OC門的輸出管均截止,則流過RC的電流ICC是兩個輸出管的穿透電流之和,即ICC=2ICEO5。所以UO=UCC-ICCRC=UCC-2I

41、CEO5RC=UOH 故F=1。 表 2-6 邏輯功能表 F1 F2 F0 00 11 01 10001第83頁/共151頁 通過上述分析可知,由于RC的阻值較大,因此,不論兩個OC門處于何種狀態(tài),在+UCC和地之間都不會出現(xiàn)低阻通路,電路可以安全工作。兩個OC門并聯(lián)后實現(xiàn)的邏輯功能:F與F1、F2之間,顯然是“與”邏輯關系, 即 F=F1F2第84頁/共151頁 由于這種“與”邏輯是兩個OC門的輸出線直接相連實現(xiàn)的, 故稱作“線與”。圖2 - 19實現(xiàn)的邏輯表達式為:F=F1F2=ABCD 除了TTL與非門可以做成OC門外,其它TTL門也可做成OC門,并且也能實現(xiàn)“線與”或“線或”。第85頁

42、/共151頁 RC的選取原則是保證OC門輸出的高電平不低于UOHmin;輸出的低電平不大于UOLmax。 在OC門的實際應用中,經(jīng)常需要多個OC門并聯(lián)后為多個負載門提供輸入信號。圖2 - 20(a)、 (b)是n個OC門并聯(lián)后為負載門的m個輸入端提供輸入信號的兩種情況。 (2) RC的計算第86頁/共151頁 圖2-20(a)是n個OC門全部輸出UOH的情況。此時所有OC門的輸出管都截止,因此,流入每個OC門輸出端的電流都是其輸出管的穿透電流ICEO(OC門正常工作時,不論輸出UOH還是UOL,都不產(chǎn)生拉電流);流入負載門各輸入端的電流都是高電平輸入漏電流IIH。各電流的實際方向如圖2 - 2

43、0(a)中所示。 第87頁/共151頁CHCEOCCCCCCCOHRmInIURIUU)(1為使UOHUOHmin,則必須使HCEOOHCCCHCEOOHCCCOHCHCEOCCmInIUURmInIUURURmInIU1minmax1minmin1)(即故第88頁/共151頁 ICC和所有的負載電流全部流入唯一導通門的輸出管V5 對導通門來說這是負載最重的情況。因為CSOLCCCCCCCOLSOLCCRmIIURIUUmIII)(11所以第89頁/共151頁綜合上述兩種情況,上拉電阻RC的取值范圍是: 為保證IOL=IOLmax時,UOLUOLmax,應當使SOLOLCCCSOLOLCCCO

44、LCSOLCCmIIUURmIIUURURmIIU1maxmaxmin1maxmaxmax1max)(即故式中,IOLmax是一OC門允許的最大灌電流。RCminRCRCmax 第90頁/共151頁 實現(xiàn)多路信號在總線(母線)上的分時傳輸,如圖所示。E1A&RC&F1F2F3Fn&Byayb UCCD1D2E2D3E3DnEn圖 2 21 OC門實現(xiàn)總線傳輸 (3) OC門的應用第91頁/共151頁 由OC門的功能分析可知,OC門輸出的低電平UOL=UCES50.3V,高電平UOH=UCC-ICEO5RCUCC。所以,改變電源電壓可以方便地改變其輸出高電平。只要OC門輸

45、出管的U(BR)CEO大于UCC, 即可把輸出高電平抬高到UCC的值。OC門的這一特性, 被廣泛用于數(shù)字系統(tǒng)的接口電路,實現(xiàn)前級和后級的電平匹配。 實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換抬高輸出高電平第92頁/共151頁 圖2-22(a)是用來驅(qū)動發(fā)光二極管(LED)的。當OC門輸出UOL時,LED導通發(fā)光;當OC門輸出UOH時,LED截止熄滅。 圖2-22(b)是用來驅(qū)動干簧繼電器的。二極管VD保護OC門的輸出管不被擊穿。工作過程:OC門輸出UOL時,有較大的電流經(jīng)繼電器線圈流入OC門,干簧管被吸合,VD相當于開路,不影響電路工作。 驅(qū)動非邏輯性負載圖 2 - 22OC門驅(qū)動非邏輯性負載 第93頁/共151頁當OC門

46、輸出UOH時,OC門的輸出管截止,流過線圈的電流突然減小為ICEO,干簧管斷開。此時若無VD,則線圈中的感應電動勢與UCC同向串聯(lián)后,加到OC門的集電極和發(fā)射極之間,會使其集電結擊穿。接入VD后,與UCC極性相同的感應電動勢使VD導通,感應電動勢大大減小,OC門的輸出管就不會被擊穿。 圖 2 - 22OC門驅(qū)動非邏輯性負載 第94頁/共151頁 圖2 - 22(c)是用來驅(qū)動脈沖變壓器的。脈沖變壓器與普通變壓器的工作原理相同,只是脈沖變壓器可工作在更高的頻率上。 圖2-22(d)是用來驅(qū)動電容負載的,構成鋸齒波發(fā)生器。 當UI=UOL時,OC門截止,UCC通過RC對電容C充電,UO近似線性上升

47、;當UI=UOH時,OC門導通,電容通過OC門放電,UO迅速下降,在電容兩端形成鋸齒波電壓。 圖 2 - 22OC門驅(qū)動非邏輯性負載 第95頁/共151頁 利用反演律可把圖2-19的輸出函數(shù)變換為: F=ABCD=AB+CD 用OC門實現(xiàn)“與或非”運算,要比用其它門的成本低。 OC門的外接電阻的大小會影響系統(tǒng)的開關速度, 其值越大, 工作速度越低。由于它只能在RCmin和RCmax之間取值,開關速度受到限制,故OC門只適用于開關速度不高的場合。 用來實現(xiàn)“與或非”運算第96頁/共151頁一種三態(tài)與非門的電路及邏輯符號如圖所示。 AFUCC 5 VV4V5V3V2V1B3 kR2R5R4UOR1

48、b1e1e2R6G3 kR3360750100V6VD(a)(c)(d)(b)FBAGFABGFABENG圖 2 23 三態(tài)TTL與非門電路及符號 (a) 電路; (b) 常用符號; (c) 國外流行符號; (d) 國標符號2. 三態(tài)門(TS門或TSL門) 第97頁/共151頁 當G=0(即G端輸入低電平)時,晶體管V6截止,其集電極電位UC6為高電平,使晶體管V1中與V6集電極相連的那個發(fā)射結也截止。由于和二極管VD的N區(qū)相連的PN結全截止, 故VD截止,相當于開路,不起任何作用。這時三態(tài)門和普通與非門一樣,完成“與非”功能,即F=AB。這是三態(tài)門的工作狀態(tài),也叫選通狀態(tài)(使能狀態(tài))。 (1

49、) 功能分析 選通狀態(tài)(使能狀態(tài)) 第98頁/共151頁當G=1(即G端輸入高電平)時,V6飽和導通,UC6為低電平, 則VD導通,使UC2被鉗制在1V左右,致使V4截止。同時UC6使V1管射極之一為低電平,所以V2、V5也截止。由于同輸出端相接的兩個晶體管V4和V5同時截止,因而輸出端相當于懸空或開路。這時三態(tài)門相對負載而言呈現(xiàn)高阻抗, 故稱這種狀態(tài)為高阻態(tài)或懸浮狀態(tài),也叫禁止狀態(tài)。在禁止狀態(tài)下,三態(tài)門與負載之間無信號聯(lián)系,對負載不產(chǎn)生任何邏輯功能,所以禁止狀態(tài)不是邏輯狀態(tài),三態(tài)門也不是三值邏輯門,叫它“三態(tài)門”只是為區(qū)別于其它門的一種“方便稱呼”。 高阻態(tài)(禁止狀態(tài))第99頁/共151頁

50、三態(tài)門的真值表G A BF1 X X0 0 00 0 10 1 00 1 1高阻1110表 2-7 三態(tài)門的真值表 第100頁/共151頁(2)三態(tài)門分類 按邏輯功能分為四類三態(tài)與門三態(tài)與非門三態(tài)緩沖門三態(tài)非門(三態(tài)倒相門) 按控制模式分為兩類低電平有效的三態(tài)門(低電平選通低電平選通)高電平有效的三態(tài)門(高電平選通高電平選通)當G=0時,三態(tài)門工作;當G=1時,三態(tài)門禁止.G=1時,三態(tài)門工作;當G=0時,三態(tài)門禁止。 按其內(nèi)部的有源器件分為兩類三態(tài)TTL門三態(tài)MOS門第101頁/共151頁(a)(b)AGF1EN三態(tài)緩沖門AGF1EN三態(tài)倒相門ABGF&EN三態(tài)與門ABGF&

51、EN三態(tài)與非門AGF三態(tài)緩沖門1ENAGF三態(tài)倒相門1ENENABGF&三態(tài)與門ABGF&EN三態(tài)與非門圖 2 24 各種三態(tài)門的邏輯符號 (3) 三態(tài)門的邏輯符號第102頁/共151頁 三態(tài)門主要用來實現(xiàn)多路數(shù)在總線上的分時傳送 為實現(xiàn)這一功能,必須保證在任何時刻只有一個三態(tài)門被選通,即只有一個門向總線傳送數(shù)據(jù);否則,會造成總線上的數(shù)據(jù)混亂,并且損壞導通狀態(tài)的輸出管。傳送到總線上的數(shù)據(jù)可以同時被多個負載門接收,也可在控制信號作用下,讓指定的負載門接收。 (4) 用途圖 2 25(a) 三態(tài)門用于總線傳輸?shù)?03頁/共151頁圖 2 25 (b) 三態(tài)門實現(xiàn)雙向傳送 利用三態(tài)門

52、可以實現(xiàn)信號的可控雙向傳送,如圖. 當G=0時,門1選通,門2禁止,信號由A傳送到B;當G=1時,門1禁止,門2選通,信號由B傳送到A。 實現(xiàn)信號的可控雙向傳送第104頁/共151頁因為輸出高電平時,三態(tài)門的V4管是按射極輸出器的方式工作,其輸出電阻小,輸出端的分布電容充電速度快,uO很快由UOL變到UOH;而OC門在輸出高電平時,其輸出電阻約等于外接的上拉電阻RC, 其值比射極輸出器的輸出電阻大得多,故對輸出分布電容的充電速度慢,uO的上升時間長。在輸出低電平時,兩者的輸出電阻基本相等,故兩者uO的下降時間基本相同3. 三態(tài)門和OC門的性能比較(1) 三態(tài)門的開關速度比OC門快第105頁/共

53、151頁 (3) OC門可以實現(xiàn)“線與”邏輯,而三態(tài)門則不能。若把多個三態(tài)門輸出端并聯(lián)在一起,并使其同時選通, 當它們的輸出狀態(tài)不同時,不但不能輸出正確的邏輯電平,而且還會燒壞導通狀態(tài)的輸出管。 TTL產(chǎn)品中除與非門與非門外,還有或非門或非門、與或非門與或非門、與門與門、 或門或門、 異或門等異或門等。 (2) 允許接到總線上的三態(tài)門的個數(shù),原則上不受限制,但允許接到總線上的OC門的個數(shù)受到上拉電阻RC的取值條件的限制。第106頁/共151頁 MOS邏輯門是用絕緣柵場效應管制作的邏輯門。在半導體芯片上制作一個MOS管要比制作一個電阻容易,而且所占的芯片面積也小。所以,在MOS集成電路中,幾乎所

54、有的電阻都用MOS管代替,這種MOS管叫負載管。在MOS邏輯電路中,除負載管有可能是耗盡型外,其它MOS管均為增強型。 集成邏輯門 MOS邏輯電路有PMOSNMOSCMOS PMOS邏輯電路是用P溝道MOS管制作的。由于工作速度低,而且采用負電源,不便和TTL電路連接, 故其應用受到限制。 第107頁/共151頁 NMOS邏輯電路是用N溝道MOS管制作的。其工作速度比PMOS電路高,集成度高,而且采用正電源,便于和TTL電路連接。其制造工藝適宜制作大規(guī)模數(shù)字集成電路,如存儲器和微處理器等。但不適宜制作通用型邏輯集成電路。 (這種電路要求在一個芯片上制作若干不同類型的邏輯門和觸發(fā)器。)主要是因為

55、NMOS電路對電容性負載的驅(qū)動能力較弱。 第108頁/共151頁 CMOS邏輯電路是用P溝道和N溝道兩種MOS管構成的互補電路制作的。和PMOS、 NMOS電路相比,CMOS電路的工作速度高,功耗小,并且可用正電源,便于和TTL電路連接。所以它既適宜制作大規(guī)模數(shù)字集成電路,如寄存器、存儲器、微處理器及計算機中的常用接口等,又適宜制作大規(guī)模通用型邏輯電路,如可編程邏輯器件等。第109頁/共151頁 對于NMOS和CMOS門,若電源電壓為UDD時,UOHUDD,UOL0; UIHUDD,UIL0。 由于UDD的取值在320V之間,故輸入電平擺幅和輸出電平擺幅都很大,所以抗干擾能力強。若把CMOS改

56、用雙電源(UDD或+UDD和-USS)供電,則高低電平的擺幅更大,噪聲容限更大。 由于各種MOS門的工作原理類似,所以下面只討論應用日益廣泛的CMOS邏輯門。 MOS門的各項指標的定義和TTL門的相同, 只是數(shù)值有所差異。 MOS門的各項指標第110頁/共151頁 1. CMOS反相門(CMOS非門) UDDUOUIV2(P溝道)V1(N溝道)G1G2S2S1圖 2 26 CMOS門反相器電路 (1) CMOS反相器的電路圖第111頁/共151頁 V1是N溝道MOS管(簡稱NMOS管),用作驅(qū)動管。其開啟電壓UTN為正值,約為15V。只有當UGSUTN時,V1才導通;當UGSUTN時,V1截止

57、。 V2是P溝道MOS管(簡稱PMOS管),用作負載管。其開啟電壓UTP是負值,約為-2-5V。當UGSUTP時,V2截止。 電源電壓UDD可在320V之間選擇。但是為保證電路正常工作,必須使UDDUTN+|UTP|。 UDDUOUIV2(P溝道)V1(N溝道)G1G2S2S1圖 2 26 CMOS門反相器電路 (2) 工作原理第112頁/共151頁 當UI=UIL=0V時,UGS1=0UTN,因此V1截止。而此時UGS2=-UDDUTN,故V1導通。而此時UGS2=0UTP,因此V2截止。所以,UO=UOL0,即輸出低電平。 UDDUOUIV2(P溝道)V1(N溝道)G1G2S2S1圖 2

58、26 CMOS門反相器電路 可見該電路實現(xiàn)了“非邏輯”功能。第113頁/共151頁該電路在靜態(tài)(UO=UOH或UO=UOL)條件下,不論輸出高電平還是輸出低電平,V1和V2中總有一個截止,并且截止時阻抗極高,因此流過V1和V2的靜態(tài)電流很小,故該電路的靜態(tài)功耗非常低。這是CMOS電路共有的優(yōu)點。 UDDUOUIV2(P溝道)V1(N溝道)G1G2S2S1第114頁/共151頁圖2-27所示為CMOS與非門電路。圖中,V1和V2是兩個串聯(lián)的NMOS管,用作驅(qū)動管;V3和V4是兩個并聯(lián)的PMOS管,用作負載管。V1和V3為一對互補管,它們的柵極作為輸入端A; V2和V4作為另一對互補管,它們的柵極

59、相連作為輸入端B。V2和V4的漏極相連作為輸出端F。圖2-27 CMOS與非門電路2. CMOS與非門(1) CMOS與非門的電路圖UDDFV3(P)ABV4(P)V2(N)V1(N)第115頁/共151頁 V2的襯底沒有和自己的源極相接,而是與V1的源極、襯底相接后,共同接地。這是為了更容易產(chǎn)生導電溝道。因為溝道的產(chǎn)生及其寬度,實質(zhì)上是受柵極G和襯底B之間的電壓UGB的控制(多數(shù)情況下,源極S和襯底B短接,UGS=UGB,此時可以認為溝道的產(chǎn)生受UGS的控制)。本電路中,只要B端輸入電壓UIBUTN,則V2就產(chǎn)生溝道。若把V2的襯底和自己的源極相連,只有當B端輸入電壓UIBUTN+UDS1時

60、,V2才產(chǎn)生溝道。 圖2-27 CMOS與非門電路UDDFV3(P)ABV4(P)V2(N)V1(N)第116頁/共151頁 當兩個輸入端A、B均輸入高電平(UIH=UDD)時,V1和V2的“柵-襯”間的電壓均為UDD,其值大于UTN,故V1和V2均產(chǎn)生溝道而導通。而V3和V4的“柵 - 襯”間的電壓均為0V,其值大于UTP,故V3和V4均不產(chǎn)生溝道而截止。由于截止管的“漏極和源極之間的等效電阻rDS”近似為,因而F端的輸出電壓UO=UOL0 V。 (2) 工作原理UDDFV3(P)ABV4(P)V2(N)V1(N)第117頁/共151頁 兩個輸入端A和B中至少有一個輸入低電平(UIL=0)時,V1和V2中至少有一個不能產(chǎn)生導電溝道,處于截止狀態(tài)。V3和V4中至少有一個產(chǎn)生溝道,處于導

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論