第3章-集成逻辑门电路课件.ppt
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- 集成 逻辑 门电路 课件
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1、13.地位第3章 集成逻辑门电路一、逻辑门电路1.概念2.发展&ICO数据信号数据信号控制信号控制信号2二、数字集成电路的分类 1.按集成度 SSI MSI LSI VLSI 374/54AC/ACT2.按制造工艺 双极型 TTL ECL I2L MOS型PMOS NMOS CMOS 4000 54/74AS 54/7454/74H54/74S54/74LS54/74ALS54/74HC/HCT54/74FASTBi-CMOS型4TTL、CMOS集成逻辑门的基本结构、工作原理和外部特性(包括逻辑功能和外部电气特性)。3.本章内容5第一节 分立元件门电路结论:F=AB一、二极管“与门”电路二极管
2、为理想的0V 逻辑03V 逻辑13V0ABF12V二极管“与门”电路6结论:F=A+B二、二极管“或门”电路二极管“或门”电路3V0ABF二极管为理想的0V 逻辑03V 逻辑17三、“非”门电路(反相器)1.三极管开关特性(1)截止条件:e结反偏,c结反偏(2)饱和条件:e结正偏,c结正偏;在数字电路中,只利用截止区(关态)和饱和区(开态)CCESCCCSBSBRUVIIi8图3.1.1三极管开关电路9图3.1.2三极管截止和饱和时的等效电路10ton、toff限制了电路的最高工作速度。(3)三极管瞬时开关特性ton(开启时间)、toff(关闭时间)11图3.1.3三极管瞬时开关特性12的最高
3、频率则若Ioffonunstnst,5.3,5.1MHzttfoffon2005.3111maxtontoffuIuO132.三极管反相器(1)工作原理结论:P=A1AF(b)逻辑符号)逻辑符号R1Vcc F(uO)(+12V)VD(+3V)-V BB(-12V)A(u1)iBiCRCDR23.4V0.2V(a)电路)电路图3.1.4三极管反相器电路14(2)负载能力负载 灌电流负载(三极管处于临界饱和且满足ICM要求)拉电流负载若 ICSICM 则CCCCM(max)GR3.0VII 若 ICSICM 则CCCCS(max)GR7.0VII (iD=0)最大灌电流的确定:最大拉电流的确定:1
4、516(a)灌电流负载等效图17图3.1.5负载等效电路18 第二节 TTL门电路一、典型TTL与非门1.电路结构:输入级、中间级、输出级19(a)电路AF&B(b)逻辑符号图3.2.1典型TTL与非门20图3.2.2 T1结构及输入级逻辑等效电路212.工作原理:设UIH=3.4V UIL=0.2V Uon=0.7V VCC=5V结论:Y=AB(1)A=B=1,(2)A=0,B=1,Y=0 开态Y=1 关态(3)A=1,B=0,Y=1 关态(4)A=0,B=0,Y=1 关态223.TTL与非门的主要外部特性(1)电压传输特性0 0.5 1.0 1.5 uI/V a bcd e3.02.01.
5、0uO/V UT(a)电压传输特性)电压传输特性uIVccuO&VV+_(b)测试电路)测试电路图3.2.3 TTL与非门电压传输特性23ab段(截止区):uI0.6V,T1深饱和uB20.7V,uO=3.4Vcd段(转折区):1.3 VuI1.5V,T2放大饱和,T5 放大饱和阀值电压(开启电压)UT=1.4Vbc段(线性区):0.6 VuI1.3V,T2放大,T5截止结论:UI=0.2V时,T1深饱和24de段(饱和区):1.5VuI ,T2、T5 饱和,结论:UI=3.4V时,T1倒置放大。uO=0.2V25阀值电压:UT=1.4V关门电平、开门电平及噪声容限 主要静态参数:主要静态参数
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