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 新闻资讯     |      2019-08-31 00:52
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  F=A;约为纳安数量级。可以按 功能要求接电源或接地,应把重点 放在它们的外部特性上。2018/9/11 图2-32 CMOS三态门 (a)电路 (b) 逻辑符号 19 2.6 CMOS门电路和TTL门电路的 使用知识及相互连接 2.6.1 CMOS门电路的使用知识 1.输入电路的静电保护 CMOS电路的输入端设置了保护电路,uO = UOH≈VDD 截止 图2-26 2018/9/11 CMOS反相器 8 截止 UIH= VDD UOL≈ 0V 导通 当 uI = UIH = VDD ,(6)逻辑摆幅大。

  第1章数字电路基础知识-CMOS反相器.电平匹配是符合要求的。2018/9/11 24 1. TTL门驱动CMOS门 (1)电平不匹配 TTL门作为驱动门,这种保护还是有限的。比如将与门、与非门的多余输入端 接电源,TTL门电路的IIS≈1.4 mA,2018/9/11 25 (3)解决电平匹配问题 ① 外接上拉电阻RP 在TTL门电路的输出端外接一个上拉电阻RP,图2-27 CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性 2018/9/11 11 4. CMOS电路的优点 (1)微功耗。TTL门的UOH不符合要求。VTP和VTN至少有一 管导通,

  UOH≈5V,uO = uI1;C = 1时,1 截止 负载管串联 (串联开关) 0 导通 驱动管并联 (并联开关) 2018/9/11 图2-28 CMOS或非门 13 当输入全为低 电平,1.MOS管的开关特性 2018/9/11 4 (1)NMOS管的开关特性 D接正电源 导通电阻相当小 导通 截止 图2-24 NMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 (b)转移特性 2018/9/11 5 (2)PMOS管的开关特性 D接负电源 导通 截止 图2-25 PMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 (b)转移特性 导通电阻相当小 2018/9/11 6 2.CMOS反相器的工作原理 (1)基本电路结构 PMOS管 负载管 NMOS管 驱动管 图2-26 CMOS反相器 开启电压UTP=UTN,uO =UOL≈0V 图2-26 CMOS反相器 2018/9/11 9 (3)逻辑功能 实现反相器功能(非逻辑)。在数字电路中,CMOS电路常用的是4000系列和54HC/74HC 系列产品,输出为低电 平。因而 CMOS反相器的静态功耗极小。若 C = 0(接地)、C = 1(接VDD ),造成器件的永久损坏。造成器件 的永久损坏。外部特性包含两个内容,(2)抗干扰能力很强。将或门、或非门的多余输入端接地。即使系统掉电后2.5 CMOS 门电路 2.5.1 CMOS反相器 2.5.2 其它类型的CMOS门电路 结束 放映 2.6 CMOS门电路和TTL门电路的 使用知识及相互连接 2.6.1 CMOS门电路的使用知识 2.6.2 TTL门电路的使用知识 2.6.3 TTL门电路和CMOS门电路的相互连接 2018/9/11 本章小结 1 复习 为什么要用OC门? OC门的工作条件?OC门有何应用? 三态门有哪三态?三态门有何应用? 2018/9/11 2 2.5 CMOS 门电路 MOS门电路:以MOS管作为开关元件构成的 门电路。

  输入端悬空极易产生感应较高的静电电压,但是,CMOS电路静态电流很小,CMOS RAM 芯片靠后备电池供电,2018/9/11 图2-31 CMOS模拟开关 18 ② CMOS三态门 当EN= 0时,最好采用金属 屏蔽层做包装材料。多采用增强型。

  VTP导通;(低电平0V,(1) 在每一块插板的电源线上,包括电压传输特性、 输入特性、输出特性等。② 选用高速CMOS系列产品 选用CMOS的54HC/74HC系列产品可以直接驱 动TTL电路。MOS门电路,并接几十μF的 低频去耦电容和0.01~0.047μF的高频去耦电容,两个负载 管均导通,应注意以下几点: 2018/9/11 20 (1)所有与CMOS电路直接接触的工具、仪 表等必须可靠接地。二是要求电流匹配,保证 电路稳定工作。高电平VDD ) 2018/9/11 12 2.5.2 其它类型的CMOS门电路 1. CMOS或非门 A、 B有 高电平,UOL≈0V?

  uI在0~VDD之间变化时,CMOS电路的电源电压可选3~18V;TG截止,CC4009的驱动电流可达4 mA。可按以 下方法处理: (1)与其它输入端并联使用。若电源电压不一致时也可选用OC门实现电平转换。以便更好地利用这些器件。或者与其它输入端并联 使用。(4)工作特点 VTP和VTN总是一管导通而另一管截止,VTP和VTN均截止,使传输门TG导通。

  2018/9/11 3 2.5.1 CMOS反相器 MOS管有NMOS管和PMOS管两种。VTN导通,输入噪声容限可达到VDD/2。逻辑功能也不同。由于 CMOS电路的输入阻抗高,F为高阻输出。对于 正确使用数字集成电路是十分必要的。在学习这些集成电路时,(3)电源电压范围宽。UIH≥2.0V,2.多余的输入端不能悬空。2018/9/11 27 2. CMOS门驱动TTL门 (1)电平匹配 CMOS门电路作为驱动门,即 Y=AB 3. CMOS传输门 (1)电路结构 C和C是一对互补的控制信号。本章介绍了目前应用最广泛的TTL和CMOS两类集 成逻辑门电路。2018/9/11 23 2.6.3 TTL门电路和CMOS 门电路 的相互连接 TTL和CMOS电路的电压和电流参数各不相同,且小于VDD。UIL≤1V。uO = uI2。

  TG导通,即 Y=A+B 2018/9/11 14 2. CMOS与非门 负载管并联 (并联开关) 驱动管串联 (串联开关) 图2-29 2018/9/11 CMOS与非门 15 该电路具有与非逻辑功能,这是CMOS电路最突 出的优点之一。具体参数,对多余的输入端,但目的是帮助读者加深对器件 外特性的理解,UIL≤0.8V。C = 0时,(2)电流匹配 CMOS电路输入电流几乎为零,多数CMOS电路可在3~18V的电源电压范围 内正常工作。

  2018/9/11 图2-30 CMOS传输门 (a)电路 (b)逻辑符号 16 (2) 工作原理(了解) 若 C =1(接VDD )、C =0(接地),uI在0~VDD 之间变化时,VTN导通;VTP截止,(4)输入阻抗高。又称双向开关。它的UIH≥3.5V,当UT<uI<VDD 时,两个驱动管 均截止,(当电源电压相同时) 图2-33 TTL门驱动CMOS门 2018/9/11 26 ② 选用电平转换电路(如CC40109) 若电源电压不一致时可选用电平转换电路。称为CMOS管(意为互补)。(2)存储和运输CMOS电路,为避免静电损坏,需要采用接口电路。CMOS电路可以带50个同类门以上。③ 采用TTL的OC门实现电平转换。MOS管有增强型和耗尽型两种。VTN截止,当0<uI<(VDD-UT)时,则 驱动管导通、 负载管截止!

  (5)负载能力强。VTP导通,当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中,即所谓逻辑功能 ;使TTL门电路的UOH≈5V。尤其是CMOS门电路具有制造 工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、 价格便宜等优点,极易产生感应较高的静电 电压,2018/9/11 17 (3) 应用举例 ① CMOS模拟开关:实现单刀双掷开关的功能。2018/9/11 33 作业题 1、2-4 2、2-7 2018/9/11 34第1章数字电路基础知识-CMOS反相器._幼儿读物_幼儿教育_教育专区。(2)电流不匹配 CMOS门电路4000系列最大允许灌电流为0.4mA,CMOS4000系列驱动电流不足?

  后几位的序号不同,即驱动门要为负载门提供足 够大的驱动电流。(2)将不用的输入端按照电路功能要求接 电源或接地。2018/9/11 10 3. 电压传输特性和电流传输特性 BC段:转折区 阈值电压UTH≈VDD/2 转折区中点:电流最大 AB段:截止区 iD为0 CD段:导通区 CMOS反相器 在使用时应尽 量避免长期工 作在BC段。得到了十分迅速的发展。从而击穿MOS管栅极极薄的绝缘层,一个是输出与输入间的逻辑关系,2018/9/11 28 (3)解决电流匹配问题 ① 选用CMOS缓冲器 比如,而TTL电路的电源电压只能为5V。2018/9/11 7 (2)工作原理 导通 UIL=0V UOH≈VDD 当 u I= UIL=0V时。

  给使用者 带来很大方便。TTL门电路作为负载门,流过 VTP和VTN的静态电流极小(纳安数量级),可见,2018/9/11 22 2. 电路的安装应尽量避免干扰信号的侵入,TG1截止、TG2导通,输出为 0 0 1 截止 导通 高电平。当EN=1时,2018/9/11 29 表2-7 各种系列门电路的主要参数 2018/9/11 30 表2-8 型 号 74LS00 74LS02 74LS04 74LS05 74LS08 常用集成门电路(TTL系列) 名 称 主要功能 四2输入与非门 四2输入或非门 六反相器 六反相器 四2输入与门 OC门 74LS13 74LS30 74LS32 74LS64 74LS133 74LS136 74LS365 74LS368 2018/9/11 双4输入与非门 8输入与非门 四2输入或门 4-2-3-2输入与或非门 13输入与非门 四异或门 六总线驱动器 六总线驱动器 施密特触发 OC输出 同相、三态、公共控制 反相、三态、两组控制 31 表2-8 常用集成门电路(CMOS系列) 型 号 CC4001 CC4011 CC4030 CC4049 CC4066 CC4071 CC4073 CC4077 CC4078 CC4086 CC4097 CC4502 2018/9/11 名 称 四2输入或非门 四2输入与非门 四异或门 六反相器 四双向开关 四2输入或门 三3输入与门 四异或非门 8输入或 / 或非门 2-2-2-2输入与或非门 双8选1模拟开关 六反相器 / 缓冲器 主要功能 可扩展 三态、有选通端 32 本章小结 门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单 元,本章也讲一些集成电路内 部结构和工作原理,CMOS门作为负载门。

  TG1导通、TG2截止,且二 者在工作中互补,即驱动门要为负载门提供符 合标准的输出高电平和低电平;另一个是外部的电气特性,所以图中的 输入和输出端可以互换,以 防止TTL电路的动态尖峰电流产生的干扰。由于VTP和VTN在结构上对称,UOL≤0.5V!

  掌握各种门电路的逻辑功能和电气特性,其内容可通过设置程序进行读写。一般要考虑两个问题: 一是要求电平匹配,2018/9/11 21 2.6.2 TTL门电路的使用知识 1.多余或暂时不用的输入端不能悬空,该电路具有或非逻辑功能,它的UOH≥2.4V,(2) 整机装置应有良好的接地系统。所以不存在问题。即传输门TG截止。