集成逻辑门电路课件.pptx
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- 集成 逻辑 门电路 课件
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1、第3章 集成逻辑门电路第一部分第一部分 1 1 2 2学时学时1.各种门电路(与、或、非、与非、或非、与或非、异或、同或)的逻辑功能(输入和输出之 间的逻辑关系)。2.TTL门的外部电器特性(传输特性、输入特性、输入负载特性、输出特性)。3.扇出系数的计算。4.CMOS门的外部传输特性、输入负载特性。5.OC(或OD)门、三态门、传输门的工作特点。重点半导体相关基础知识各种逻辑门内部结构(与外特性有关)各种逻辑门的内部电路结构不作要求。难点说明先介绍关于集成逻辑门电路的相关结论,对于相关半导体知识以及器件内部结构暂不介绍。待课程最后再介绍相关内容3.1概述用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单
2、元电路称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。从制造工艺方面来分类,数字集成电路可分为双极型、单极型和混合型三类。正逻辑与负逻辑用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0,则称这种表示方法为正逻辑;用高电平表示逻辑0,低电平表示逻辑1,则称这种表示方法为负逻辑。若无特别说明,本书中将采用正逻辑。在数字电路中无论是对元器件参数精度的要求还是对供电电源稳定度的要求,都比模拟电路要低一些。由于在实际工作时只要由于在实际工作时只要能区分出来高、低电平就能区分出来高、低电平就可以知道它所表示的逻辑可以知道它所表示的逻辑状态了,所以高、低电平状态了,所以高、低电平都有一个
3、允许的范围。都有一个允许的范围。几种器件及其特点1.二极管2.三极管3.场效应管半导体二极管具有单向导电性,即外加正向电压时导通,外加反向电压时截止,所以它相当于一个受外加电压极性控制的开关。1.二极管双极型晶体三极管有三个电极,分别为基极b、发射极e、集电极c在数字电路中,我们可以认为其是一个受控的开关。即利用基极电流(b-e之间电压)控制c-e之间的通断。eeccbb2.三极管单极型场效应管有三个电极,分别为栅极g、漏极d、源极s,另外b为衬底引线和s连在一起使用。在数字电路中,我们认为其是一个受控的开关。根据g-s间的电压控制d-s之间的通断。3.场效应管三极管与场效应管的区别三极管中两
4、种载流子(空穴和自由电子)都参与导电,所以称为双极型晶体管。三极管的基极b有电流。场效应管中只有一种载流子参与导电,所以称为单极型晶体管。场效应管的栅极g无电流。TTL和CMOS采用双极型三极管作为开关器件的集成门电路称为TTL器件。TTL门电路工作电压固定。采用单极型场效应管作为开关器件的集成门电路称为COMS器件。CMOS门电路工作电压范围宽。TTL门和CMOS门外部特性1.输入特性(以后介绍)输入电流iI与输入电压vI之间的关系。2.输出特性(以后介绍)输出电压vO随输出负载电流的变化而变化的关系。输出特性说明了电路带负载的能力。3 扇出系数(以后介绍)扇出系数NO的定义是:“一个门电路
5、能驱动与其同类门的个数”。它标志着一个门电路的带负载能力。4.输入负载特性反应了输入端和地之间接电阻时,对逻辑关系的影响。TTL门通过大电阻接地相当于输入高电平;通过小电阻接地相当于输入低电平。COMS门通过任何电阻接地都相当于输入低电平。如果为TTL门如果为CMOS门10F 2FA0100120FF如果为TTL门如果为CMOS门01001FA21F 12FFA为TTL门11FA12FATTL门和CMOS门使用注意事项TTL门TTL门电路的实际产品在使用时,如果有多余的输入端不用,一般不应悬空,以防干扰信号的串入,引入错误逻辑。不同逻辑门电路的多余输入端有不同的处理方法。(1)TTL与门及与非
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