数字电路-3-1 门电路（简介）课件PPT

这是一份数字电路-3-1 门电路（简介）课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了一概述，门电路，正负逻辑，一般采用正逻辑系统，半导体二极管，半导体器件，P型半导体，N型半导体，PN结，外部特性等内容，欢迎下载使用。
——实现逻辑关系的电路
与门、或门、非门与非门、或非门、异或门、与或非门
正逻辑：用高电平代表1、低电平代表0
负逻辑：用高电平代表0、低电平代表1
▲高低电平的具体电压有一定的范围
▲不同类型的门电路，高低电平的电压范围不同
二极管具有单向导电性！
2、双极型三极管（BJT）
数字电路中，工作在截止区或饱和区
3、场效应管（FET）
增强型N沟道MOS场效应管
增强型P沟道MOS场效应管
三、非线性电路的分析方法
器件的线性化模型（等效电路）
电流在较大范围变化时电压变化很小
导通时， 可近似认为不变
——二极管通电压为0视为理想的开关
——二极管导通电压视为恒定的0.7V
VBB增大（RB减小）
MOS管可以得到与BJT类似的结论
A、B端只要有一个为低电平，
F端电压=输入低电平+0.7V，仍为低电平
A、B端同时为高电平，
F端电压=输入高电平+0.7V（或者为VCC），为高电平
两个二极管都导通（或截止）
A、B端只要有一个为高电平，
F端电压=输入高电平-0.7V，仍为高电平
A、B端同时为低电平，
▲CMOS反相器（非门）
静态电流极小（纳安数量级）
总是一管导通而另一管截止
5.0(H) n ff 0.0(L)
▲ 其它类型的CMOS门电路
C =“1”（接VDD）C’ =“0”（接地）时
VTP和VTN至少有一管导通
输入输出端可以互换使用
C =“0”（接地）C’ =“1”（接VDD）时
CMOS 模拟开关
C = 0时，TG1导通、TG2截止，uO = uI1
C = 1时，TG1截止、TG2导通，uO = uI2
两个OD门输出端直接连接，实现“线与”功能
前缀：74—商用系列；54—军用系列。
助记符：以字母表示系列类型。
功能数字：以数字表示电路的逻辑功能
CMOS系列及命名方法
最早的商用 CMOS集成电路为 4000系列
助记符： HC（ High-speed CMOS ，高速CMOS 系列）；
例：74HC04-商用高速CMOS 六反相器； 74HCT00-商用高速CMOS 四-二输入与非门。
HCT（High-speed CMOS, TTL cmpatible ，与TTL兼容的高速CMOS 系列）；
AHC（Advanced High-speed CMOS系列）；
AHCT: （Advanced High-speed CMOS, TTL cmpatible 系列）；
VHCT:（ Very High-speed CMOS, TTL cmpatible，与TTL兼容的高速CMOS 系列）；
LVC: Lw-Vltage CMOS，低电压CMOS系列
CMOS电路的使用注意事项
输入阻抗高，极易产生感应较高的静电电压
击穿MOS管栅极极薄的绝缘层
（1）所有与CMOS电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地
（2）存储和运输CMOS电路，最好采用金属屏蔽层做包装材料
◇多余或暂时不用的输入端的处理
（1）多余或暂时不用的输入端的不能悬空
（2）与其它输入端并联使用
（3）将不用的输入端按照电路功能要求接电源或接地
与门、与非门的多余输入端接电源
或门、或非门的多余输入端接地
（Transistr-Transistr Lgic）
双极型三极管作为开关元件
工作在饱和和截止两种开关状态
放大区只是极短暂的过渡状态
▲TTL反相器（Transistr-Transistr Lgic）
输出级T4和T5总是一管导通而另一管截止
输入高电平时， VA=3.6V
T1集电结、T2 、T5发射结都会导通
输入低电平时， VA=0.3V
T1集电结、T2 、T5发射结都会截止
▲其他类型的TTL门电路
集电极开路门（OC门）
OC门实现“线与”功能
F1与F2只要有一个为低电平（相应的输出级三极管饱和）
非OC门输出端不允许直接并接
用“▽”表示输出为三态。
肖特基三极管（Schttky Transistrs）
肖特基系列TTL门电路
肖特基三极管不会深度饱和
由饱和转换为截止时速度更快
肖特基系列TTL比普通TTL速度更快
74S(Schttky TTL): 肖特基TTL系列，比普通74系列速度高，但功耗大。
74LS(Lw-pwer Schttky TTL):低功耗肖特基TTL系列，比普通74系列速度高，功耗只有其1/5。
74AS(Advanced Schttky TTL):改进型肖特基TTL系列，比普通肖特基系列速度高一倍，功耗相同。
74ALS(Advanced Lw-pwer Schttky TTL):改进型低功耗肖特基TTL系列，比74LS系列的功耗低、速度快。
74F(Fast TTL): 高速肖特基TTL系列，功耗、速度介于 74AS 和 74ALS 之间。
TTL集成电路多余或暂时不用的输入端的处理
（1）多余或暂时不用的输入端的一般不悬空
但可以悬空；悬空时相当于接高电平
七、门电路的主要性能参数
八、不同类型门电路的连接
通过电平转换电路可以实现逻辑电平的匹配