数字电子技术课件-门电路.ppt

数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.1 概述概述一一一一.门电路门电路门电路门电路 实现基本运算、复合运算的单元电路实现基本运算、复合运算的单元电路实现基本运算、复合运算的单元电路实现基本运算、复合运算的单元电路 如如如如与与与与门、门、门、门、与非与非与非与非门、门、门、门、或或或或门门门门 门电路中以门电路中以门电路中以门电路中以高高高高/低低低低电平表电平表电平表电平表示逻辑状态的示逻辑状态的示逻辑状态的示逻辑状态的1/01/0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二二.电平信号电平信号1.1.电压范围电压范围电压范围电压范围输入：输入：输入：输入：V VIH IH、V VILIL输出：输出：输出：输出：V VOH OH、V VOLOL常用常用常用常用TTLTTL器件器件器件器件若若若若MOSMOS器件，高低电平界限不同器件，高低电平界限不同器件，高低电平界限不同器件，高低电平界限不同数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版2.获得高、低电平信号的方法获得高、低电平信号的方法开关开关开关开关S S理想开关理想开关理想开关理想开关S S合：合：合：合：=0=0=L L开：开：开：开：=V=VCCCC=H HS S开关可用开关可用开关可用开关可用V VI I信号控制信号控制信号控制信号控制门电路中器件：二极管和三极管可作开关门电路中器件：二极管和三极管可作开关门电路中器件：二极管和三极管可作开关门电路中器件：二极管和三极管可作开关数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版负逻辑：高电平表示负逻辑：高电平表示负逻辑：高电平表示负逻辑：高电平表示0 0，低电平表示，低电平表示，低电平表示，低电平表示1 1高高高高/低电平都低电平都低电平都低电平都允许有一定允许有一定允许有一定允许有一定的变化范围的变化范围的变化范围的变化范围正逻辑：高电平表示正逻辑：高电平表示正逻辑：高电平表示正逻辑：高电平表示1 1，低电平表示，低电平表示，低电平表示，低电平表示0 0三三 正、负逻辑正、负逻辑数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.2 半导体二极管门电路半导体二极管门电路二极管的结构：二极管的结构：二极管的结构：二极管的结构：PNPN结结结结 +引线引线引线引线 +封装构成封装构成封装构成封装构成PN数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性正向导通区反向截止区反向击穿区数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.2.13.2.1二极管的开关特性：二极管的开关特性：二极管的开关特性：二极管的开关特性：高电平：高电平：VIH=VCC低电平：低电平：VIL=0 V VI I=V=VIHIH D D截止，截止，截止，截止，V VO O=V=VOHOH=V=VCCCC V VI I=V=VILIL D D导通，导通，导通，导通，V VO O=V=VOLOL=0.7V=0.7V二极管特性：加正向向电压导通二极管特性：加正向向电压导通二极管特性：加正向向电压导通二极管特性：加正向向电压导通 加反向电压截止加反向电压截止加反向电压截止加反向电压截止可作开关可作开关可作开关可作开关数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二极管的开关等效电路：二极管的开关等效电路：二极管的开关等效电路：二极管的开关等效电路：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二极管的动态电流波形：二极管的动态电流波形：二极管的动态电流波形：二极管的动态电流波形：反向恢复反向恢复时间时间tre 二极管作开关二极管作开关二极管作开关二极管作开关 缺点：缺点：缺点：缺点：有有有有0.7V0.7V压降（硅管）压降（硅管）压降（硅管）压降（硅管）有延迟有延迟有延迟有延迟数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.2.2 3.2.2 二极管与门二极管与门二极管与门二极管与门设设VCC=5V加到加到A,B的的 VIH=3V VIL=0V二极管导通时二极管导通时 VDF=0.7V3.7V3.7V3V3V3V3V0.7V0.7V0V0V3V3V0.7V0.7V3V3V0V0V0.7V0.7V0V0V0V0VY YB BA A1 11 11 10 00 01 10 01 10 00 00 00 0Y YB BA A规定规定3V以上为以上为10.7V以下为以下为0与逻辑电平关系与逻辑电平关系与逻辑真值表与逻辑真值表数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版缺点：缺点：缺点：缺点：当当VIL=0.3V时，时，Vo=1V.（无法确定高低电平），（无法确定高低电平），应避免应避免输入与输出差输入与输出差0.7v，若多级会电平偏移，若多级会电平偏移数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 二极管或门二极管或门二极管或门二极管或门设设VCC=5V加到加到A,B的的 VIH=3V VIL=0V二极管导通时二极管导通时 VDF=0.7V2.3V2.3V3V3V3V3V2.3V2.3V0V0V3V3V2.3V2.3V3V3V0V0V0V0V0V0V0V0VY YB BA AA AB BY Y0 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 1规定规定2.3V以上为以上为10V以下为以下为0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二极管构成的门电路的缺点二极管构成的门电路的缺点二极管构成的门电路的缺点二极管构成的门电路的缺点电平有偏移电平有偏移带负载能力差带负载能力差只用于只用于IC内部电路内部电路数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版双极型三极管的开关特性双极型三极管的开关特性双极型三极管的开关特性双极型三极管的开关特性（BJT,Bipolar Junction TransistorBJT,Bipolar Junction Transistor）3.5 TTL3.5 TTL门电路门电路门电路门电路3.5.1 3.5.1 半导体三极管的开关特性半导体三极管的开关特性半导体三极管的开关特性半导体三极管的开关特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版一、双极型三极管的基本开关电路一、双极型三极管的基本开关电路一、双极型三极管的基本开关电路一、双极型三极管的基本开关电路只要参数合理：只要参数合理：只要参数合理：只要参数合理：VI=VILVI=VIL时，时，时，时，T T截止，截止，截止，截止，VO=VOHVO=VOHVI=VIHVI=VIH时，时，时，时，T T导通，导通，导通，导通，VO=VOLVO=VOL数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版工作状态分析：工作状态分析：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版工作状态分析：工作状态分析：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、三极管的开关等效电路二、三极管的开关等效电路截止状态截止状态截止状态截止状态饱和导通状态饱和导通状态饱和导通状态饱和导通状态数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、三极管反相器三、三极管反相器三极管的基本开关电路就是三极管的基本开关电路就是三极管的基本开关电路就是三极管的基本开关电路就是非非非非门门门门 实际应用中，为保证实际应用中，为保证实际应用中，为保证实际应用中，为保证VI=VVI=VILIL时时时时 T T可靠截止，常在输入接入负压。可靠截止，常在输入接入负压。可靠截止，常在输入接入负压。可靠截止，常在输入接入负压。参数合理？参数合理？参数合理？参数合理？V V V VI I I I=V=V=V=VILILILIL时，时，时，时，T T T T截止，截止，截止，截止，V V V VO O O O=V=V=V=VOHOHOHOHVI=VIHVI=VIHVI=VIHVI=VIH时，时，时，时，T T T T截止，截止，截止，截止，V V V VO O O O=V=V=V=VOLOLOLOL数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版例例例例3.5.13.5.1：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理5V-8V3.3K10K1K=20VCE(sat)=0.1VVIH=5VVIL=0V数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版例例例例3.5.13.5.1：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理：计算参数设计是否合理将发射极外接电路化为等效的将发射极外接电路化为等效的将发射极外接电路化为等效的将发射极外接电路化为等效的V VB B与与与与R RB B电路电路电路电路数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版因此，因此，参数设计合理参数设计合理数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字集成电路数字集成电路数字集成电路数字集成电路数字集成电路分为数字集成电路分为双极型双极型、单极型单极型和和混合型混合型。简称简称IC 数字集成电路从集成度上分数字集成电路从集成度上分小规模小规模集成电集成电路（路（SSI）、）、中规模中规模集成电路（集成电路（MSI）、）、大规大规模模集成电路（集成电路（LSI）、）、超大规模超大规模集成电路集成电路（VLSI）。TTL型与型与CMOS型。型。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.5.2 TTL3.5.2 TTL反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理一、电路结构一、电路结构一、电路结构一、电路结构设设设设 推拉式电路推拉式电路推拉式电路推拉式电路数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版需要说明的几个问题：需要说明的几个问题：需要说明的几个问题：需要说明的几个问题：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、输入噪声容限三、输入噪声容限三、输入噪声容限三、输入噪声容限数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版一、输入特性一、输入特性3.5.3 TTL3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性输入端的等效电路如图所示输入端的等效电路如图所示输入低电平电流输入低电平电流输入端为高电平时，输入端为高电平时，T1管处于管处于倒置状态倒置状态，这时的输入电流只是这时的输入电流只是be结的反结的反向电流，向电流，Im很小，很小，40微安以下。微安以下。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版一、输入特性一、输入特性3.5.3 TTL3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性 输入电流随输入电压变化的曲线输入电流随输入电压变化的曲线输入输入特性曲线特性曲线如图所示。如图所示。1.输入伏安特性输入伏安特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版2.输入负载特性输入负载特性1 2 31.41 ，相当于接，相当于接0 ，相当于接，相当于接13.输入端悬空，相当于接输入端悬空，相当于接1数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、输出特性二、输出特性1、高电平输出特性、高电平输出特性输出高电平时，输出输出高电平时，输出端等效电路如图所示：端等效电路如图所示：在负载电流较小的范围内，负在负载电流较小的范围内，负载电流的变化对载电流的变化对VOH影响很小；影响很小；随着负载电流的绝对值增大，随着负载电流的绝对值增大，T4管进入饱和状态，管进入饱和状态，VOH随负载电随负载电流线性下降，如图所示：流线性下降，如图所示：IOH0.4mA数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版2、低电平输出特性、低电平输出特性低电平输出端等效电路低电平输出端等效电路如图所示：如图所示：T5饱和导通，导通压降饱和导通，导通压降很低，负载电流增加时，很低，负载电流增加时，低电平低电平VOL仅稍有升高。输仅稍有升高。输出特性曲线如图所示：出特性曲线如图所示：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.5.3 TTL3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性反相器的静态输入特性和输出特性例：扇出系数（例：扇出系数（例：扇出系数（例：扇出系数（Fan-outFan-out），），），），试计算门试计算门试计算门试计算门G1G1能驱动多少个同样的门电路负载。能驱动多少个同样的门电路负载。能驱动多少个同样的门电路负载。能驱动多少个同样的门电路负载。扇出系数扇出系数扇出系数扇出系数N=N=I IOO（驱动门）驱动门）驱动门）驱动门）I II I（负载门）负载门）负载门）负载门）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版解：解：解：解：G1G1的负载电流是所有负载门输入电流之和；对的负载电流是所有负载门输入电流之和；对的负载电流是所有负载门输入电流之和；对的负载电流是所有负载门输入电流之和；对于低电平，由输入特性可知，当于低电平，由输入特性可知，当于低电平，由输入特性可知，当于低电平，由输入特性可知，当V VI I=0.2V=0.2V时每个门时每个门时每个门时每个门的输入电流的输入电流的输入电流的输入电流i iI I=-1mA=-1mA。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 对于高电平，由输入特性可知，对于高电平，由输入特性可知，对于高电平，由输入特性可知，对于高电平，由输入特性可知，每个门的输入电流为每个门的输入电流为每个门的输入电流为每个门的输入电流为4040微安。微安。微安。微安。取取N=10。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.5.53.5.5其他类型的其他类型的其他类型的其他类型的TTLTTL门电路门电路门电路门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路1.1.与非与非与非与非门门门门数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、集电极开路的门电路二、集电极开路的门电路二、集电极开路的门电路二、集电极开路的门电路1 1、推拉式输出电路结构的局限性、推拉式输出电路结构的局限性、推拉式输出电路结构的局限性、推拉式输出电路结构的局限性 输出电平不可调输出电平不可调输出电平不可调输出电平不可调 负载能力不强，尤其是高电平输出负载能力不强，尤其是高电平输出负载能力不强，尤其是高电平输出负载能力不强，尤其是高电平输出 输出端不能并联使用输出端不能并联使用输出端不能并联使用输出端不能并联使用 OCOC门门门门数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版2 2、OCOC门的结构特点门的结构特点门的结构特点门的结构特点数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版OCOC门实现的门实现的门实现的门实现的线与线与线与线与数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3 3、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻R RL L的计算的计算的计算的计算数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3 3、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻R RL L的计算的计算的计算的计算数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3 3、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻、外接负载电阻R RL L的计算的计算的计算的计算数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、三态输出门（三、三态输出门（三、三态输出门（三、三态输出门（Three state Output Gate,TSThree state Output Gate,TS）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三态门的用途三态门的用途三态门的用途三态门的用途1.1.总线结构总线结构总线结构总线结构2.2.双向数据传输双向数据传输双向数据传输双向数据传输数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版输入特性：直流电流为输入特性：直流电流为输入特性：直流电流为输入特性：直流电流为0 0，看进去有一个输入电，看进去有一个输入电，看进去有一个输入电，看进去有一个输入电容容容容C CI I，对动态有影响。，对动态有影响。，对动态有影响。，对动态有影响。输出特性：输出特性：输出特性：输出特性：i iD D =f(V=f(VDSDS)对应不同的对应不同的对应不同的对应不同的V VGSGS下得一族曲线下得一族曲线下得一族曲线下得一族曲线 。3.3 CMOS门电路门电路 MOSMOS管的开关特性管的开关特性管的开关特性管的开关特性一一一一 输入特性和输出特性输入特性和输出特性输入特性和输出特性输入特性和输出特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线（分三个区域）（分三个区域）（分三个区域）（分三个区域）截止区截止区截止区截止区恒流区恒流区恒流区恒流区可变电阻区可变电阻区可变电阻区可变电阻区截止区截止区截止区截止区恒流区恒流区恒流区恒流区可可可可变变变变电电电电阻阻阻阻区区区区数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、三、三、三、MOSMOS管的基本开关电路管的基本开关电路管的基本开关电路管的基本开关电路数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版四、等效电路四、等效电路四、等效电路四、等效电路OFF OFF，截止状态，截止状态，截止状态，截止状态 ONON，导通状态，导通状态，导通状态，导通状态数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.2 CMOS3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理反相器的电路结构和工作原理一、电路结构一、电路结构一、电路结构一、电路结构T1管：管：P沟道增强型沟道增强型MOS管管T2管：管：N沟道增强型沟道增强型MOS管管数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、电压、电流传输特性二、电压、电流传输特性二、电压、电流传输特性二、电压、电流传输特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版无论无论VI高低电平，高低电平，T1和和T2管总管总是一个导通一个截止的是一个导通一个截止的互补状态。互补状态。该电路称为互补对称式金属氧化该电路称为互补对称式金属氧化物物-半导体电路（半导体电路（CMOS电路电路）优点：优点：静态电流极小，功耗极小静态电流极小，功耗极小数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.3 CMOS 3.3.3 CMOS 反相器的静态输入和输出特性反相器的静态输入和输出特性反相器的静态输入和输出特性反相器的静态输入和输出特性一、输入特性一、输入特性一、输入特性一、输入特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、输出特性二、输出特性二、输出特性二、输出特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、输出特性二、输出特性二、输出特性二、输出特性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.5 3.3.5 其他类型的其他类型的其他类型的其他类型的CMOSCMOS门电路门电路门电路门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路1.1.与非与非与非与非门门门门 2.2.或非或非或非或非门门门门 数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、漏极开路的门电路（二、漏极开路的门电路（二、漏极开路的门电路（二、漏极开路的门电路（ODOD门）门）门）门）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 ODOD门输出低电平时，为保证负载电流门输出低电平时，为保证负载电流门输出低电平时，为保证负载电流门输出低电平时，为保证负载电流不超过不超过不超过不超过MOSMOS管允许的最大电流，管允许的最大电流，管允许的最大电流，管允许的最大电流，R RL L不能取值不能取值不能取值不能取值太小。太小。太小。太小。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 ODOD门输出低电平时，为保证负载电流不超过门输出低电平时，为保证负载电流不超过门输出低电平时，为保证负载电流不超过门输出低电平时，为保证负载电流不超过MOSMOS管允许的最大电流，管允许的最大电流，管允许的最大电流，管允许的最大电流，R RL L不能取值太小。不能取值太小。不能取值太小。不能取值太小。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、三、三、三、CMOSCMOS传输门传输门传输门传输门1.1.传输门传输门传输门传输门数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版2.2.双向模拟开关双向模拟开关双向模拟开关双向模拟开关数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版四、三态输出门四、三态输出门四、三态输出门四、三态输出门数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.63.3.6 COMSCOMS电路的正确使用电路的正确使用电路的正确使用电路的正确使用一、输入电路的静电防护一、输入电路的静电防护（1）储存、运输）储存、运输COMS器件时，不使用易产生静电器件时，不使用易产生静电的材料包装。的材料包装。（2）组装、调试时，使用的工具要很好的接地。）组装、调试时，使用的工具要很好的接地。（3）不用的输入端不应悬空。）不用的输入端不应悬空。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.63.3.6 COMSCOMS电路的正确使用电路的正确使用电路的正确使用电路的正确使用二、输入电路的过流保护二、输入电路的过流保护（1）输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号）输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号源之间传入源之间传入保护电阻保护电阻。（2）输入端接有大电阻时，也应在输入端与信号源）输入端接有大电阻时，也应在输入端与信号源之间接入之间接入保护电阻保护电阻。（3）输入端接长线时，也应在输入端接入）输入端接长线时，也应在输入端接入保护电阻保护电阻。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版3.3.7CMOS3.3.7CMOS数字集成电路的各种系列数字集成电路的各种系列数字集成电路的各种系列数字集成电路的各种系列 标准化、系列化的产品有标准化、系列化的产品有4000系列、系列、HC/HCT系系列、列、AHC/AHCT系列、系列、VHC/VHCT、LVC系列、系列、ALVC系列等。系列等。最早的最早的COMS集成电路是有集成电路是有4000系列。电压范系列。电压范围较宽，传输延迟时间较长，带负载能力较弱。围较宽，传输延迟时间较长，带负载能力较弱。HC/HCT是高速是高速COMS逻辑系列的简称。它逻辑系列的简称。它的传输延迟时间缩短，带负载能力提高。的传输延迟时间缩短，带负载能力提高。HC系列系列电压范围在电压范围在2-6V之间；之间；HCT系列工作电压为单一系列工作电压为单一的的5V，可与，可与TTL电路匹配。电路匹配。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 AHC/AHCT是改进的高速是改进的高速COMS逻辑系列的逻辑系列的简称。工作速度提高一倍，带负载能力提高近一倍。简称。工作速度提高一倍，带负载能力提高近一倍。AHC/AHCT又能与又能与HC/HCT系列产品兼容，为系统系列产品兼容，为系统更新带来方便。两者的区别在工作范围电压和对输更新带来方便。两者的区别在工作范围电压和对输入电平的要求不同上。入电平的要求不同上。与与TI公司的公司的 AHC/AHCT系列性能相近的有系列性能相近的有VHC/VHCT系列，是其他公司产品。系列，是其他公司产品。LVC是是TI公司近年推出的低压公司近年推出的低压COMS逻辑系列逻辑系列的简称，工作在的简称，工作在1.65-3.3V的低压范围，传输时间的低压范围，传输时间也缩短至也缩短至3.8ns，负载能力增强。，负载能力增强。ALVC是改进的低压是改进的低压COMS逻辑系列的简称，在逻辑系列的简称，在移动式便携电子设备上，移动式便携电子设备上，LVC和和ALVC优势明显。优势明显。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版一、高速系列一、高速系列一、高速系列一、高速系列74H/54H 74H/54H （High-Speed TTLHigh-Speed TTL）1.1.电路的改进电路的改进电路的改进电路的改进(1)(1)输出级采用复合管（减小输出电阻输出级采用复合管（减小输出电阻输出级采用复合管（减小输出电阻输出级采用复合管（减小输出电阻RoRo）(2)(2)减少各电阻值减少各电阻值减少各电阻值减少各电阻值2.2.性能特点性能特点性能特点性能特点速度提高速度提高速度提高速度提高 的同时功耗也增加的同时功耗也增加的同时功耗也增加的同时功耗也增加 3.5.63.5.6 TTL TTL电路的改进系列电路的改进系列电路的改进系列电路的改进系列数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、肖特基系列二、肖特基系列二、肖特基系列二、肖特基系列74S/54S74S/54S（Schottky TTLSchottky TTL）1.1.电路改进电路改进电路改进电路改进(1)(1)采用抗饱和三极管采用抗饱和三极管采用抗饱和三极管采用抗饱和三极管(2)(2)用有源泄放电路代替用有源泄放电路代替用有源泄放电路代替用有源泄放电路代替74H74H系列中的系列中的系列中的系列中的R3R3(3)(3)减小电阻值减小电阻值减小电阻值减小电阻值2.2.性能特点性能特点性能特点性能特点速度进一步提高，电压传输特性没有线性区，功耗增大速度进一步提高，电压传输特性没有线性区，功耗增大速度进一步提高，电压传输特性没有线性区，功耗增大速度进一步提高，电压传输特性没有线性区，功耗增大数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、低功耗肖特基系列三、低功耗肖特基系列三、低功耗肖特基系列三、低功耗肖特基系列74LS/54LS 74LS/54LS（Low-Power Schottky TTLLow-Power Schottky TTL）四、四、四、四、74AS,74ALS 74AS,74ALS（Advanced Low-Power Schottky TTLAdvanced Low-Power Schottky TTL）2.5 2.5 其他类型的双极型数字集成电路其他类型的双极型数字集成电路其他类型的双极型数字集成电路其他类型的双极型数字集成电路*DTLDTL：输入为二极管门电路，速度低，已经不用：输入为二极管门电路，速度低，已经不用：输入为二极管门电路，速度低，已经不用：输入为二极管门电路，速度低，已经不用HTLHTL：电源电压高，：电源电压高，：电源电压高，：电源电压高，VthVth高，抗干扰性好，已被高，抗干扰性好，已被高，抗干扰性好，已被高，抗干扰性好，已被CMOSCMOS替代替代替代替代ECLECL：非饱和逻辑，速度快，用于高速系统：非饱和逻辑，速度快，用于高速系统：非饱和逻辑，速度快，用于高速系统：非饱和逻辑，速度快，用于高速系统I I2 2L L：属饱和逻辑，电路简单，用于：属饱和逻辑，电路简单，用于：属饱和逻辑，电路简单，用于：属饱和逻辑，电路简单，用于LSILSI内部电路内部电路内部电路内部电路