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1、第二章第二章 门电路门电路n了解门电路的工作原理了解门电路的工作原理n熟悉各类型门电路的特点熟悉各类型门电路的特点n理解集成门电路的外特性理解集成门电路的外特性2.1 门电路概述门电路概述门电路是用以实现逻辑关系的电子电门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，路，与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：门电路主要有：与门、或门、与非门、或与门、或门、与非门、或非门、异或门、同或门非门、异或门、同或门等。等。根据电路内部使用的器件，可分为根据电路内部使用的器件，可分为TTL、CMOS集成门电路等。集成门电路等。10 ViVoKVccR能判断高低能判断高低电平
2、即可电平即可K开开-Vo=1, 输出高电平输出高电平K合合-Vo=0, 输出低电平输出低电平可用三极可用三极管代替管代替产生高低电平的原理产生高低电平的原理2.1 TTL与非门的工作原理与非门的工作原理2.1 TTL与非门的基本原理与非门的基本原理T1T2T4b1 D4T5+5VFR4R2R14kR3c1ABC 1.6k1301k “0”0.9V不足以让不足以让T2、T5导通导通三个三个PN结结导通需导通需2.1V1. 任一输入为低电平（任一输入为低电平（0.2V）时）时+5VFR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c1ABC uouo= 5 - uR2 - ube4 -uD4 3.4V高电
3、平！高电平！任一输入为低电平（任一输入为低电平（0.2V）时的等效电路）时的等效电路“0”0.9V+5VFR4R2R14kT4T1b1c1ABC 2. 输入全为高电平（输入全为高电平（3.4V）时）时“1”全导通全导通电位被嵌电位被嵌在在2.1V全反偏全反偏 0.9V截止截止+5VFR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c1ABC 0.7V 0.2V 0.2V一、电压传输特性一、电压传输特性2. 2 TTL与非门的特性和技术参数与非门的特性和技术参数测试电路测试电路&+5Vuiu0u0(V)ui(V)12UOH(3.4V)UOL(0.2V)电压传输特性曲线电压传输特性曲线u0(V)ui(V)
4、123UOH“1”UOL“0”阈值阈值UT=1.4V理想的传输特性理想的传输特性一、电压传输特性一、电压传输特性1. 输出高电平输出高电平UOH、输出低电平、输出低电平UOL UOH 2.4V UOL 0.4V 便认为合格。便认为合格。 典型值典型值 UOH=3.4V UOL 0.2V2. 阈值电压阈值电压UTuiUT时，认为时，认为ui是高电平。是高电平。UT=1.4V二、二、TTL门电路的典型参数门电路的典型参数三、交流噪声容限三、交流噪声容限2.4V 2.0V 0.4V 0.8V VNHVNL11四、静态输入输出特性四、静态输入输出特性1、输入特性、输入特性2、输出特性、输出特性（1）高
5、电平输出特性）高电平输出特性手册规定:iL 0.4 mA（2）低电平输出特性）低电平输出特性iL 16 mA1 1）扇入系数：）扇入系数：+5VR2R14kT2R3T1T5b1c1IOLIiL1IiL2IiL3前级输出为低电平时前级输出为低电平时 IOL N1 IiLN1 IOL / IiL = 16 / 1 =16五、门电路带载能力计算五、门电路带载能力计算2）扇出系数）扇出系数前级输出为前级输出为 高电平时高电平时+5VR4R2R5T3T4T1T1T1IiH1IiH3IiH2IOL N2 IiH IOLN2 IOL / IiH = 0.4 / 0.04 =10六、输入端负载特性六、输入端负
6、载特性R临界临界=1.9K 1. 悬空的输入端相当于接高电平。悬空的输入端相当于接高电平。2. 为了防止干扰，可将与门悬空的为了防止干扰，可将与门悬空的输入端接高电平；或门悬空的输输入端接高电平；或门悬空的输入端接低电平；或输入端并接。入端接低电平；或输入端并接。2. 3 其他类型的门电路其他类型的门电路为什么要提出OC门电路？1、集电极开路的与非门（、集电极开路的与非门（OC门）门） (a)ABFFABV1V5V2R3 UCCR2R1ABF&(b)(c)(a) 电路 (b) 常用符号 (c) 国标符号集电极开路的与非门（集电极开路的与非门（OC门）门）(1)使用时输出端要接一上拉负载电阻使用
7、时输出端要接一上拉负载电阻RLRLUCC+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC (2) 多个多个OC门输出端相连时，可以共用一个上拉电阻门输出端相连时，可以共用一个上拉电阻RC(a)(b)BADCFF1F2&(a) 线与逻辑电路； (b) 等效逻辑图UCCRLT5T5 F&ABCD门2门1F1F2线与FRCICCUCCF=F1F2=ABCD2、 三态门（三态门（TS门）门）2、 三态门三态门三态门在计算机总线中的应用三态门在计算机总线中的应用三三态门的的应用用(a) 三三态门用于用于总线传输； (b) 三三态门实现双向双向传送送 2.4 CMOS门电路门电路N沟道绝缘栅场沟道绝缘栅
8、场效应管工作原理效应管工作原理一、绝缘栅场效应管工作原理一、绝缘栅场效应管工作原理+ + + + +P沟道绝缘栅场效应管工作原理沟道绝缘栅场效应管工作原理二、二、CMOS反向器反向器CMOS反向器输入端噪声容限三、三、CMOS反相器的动态特性反相器的动态特性 1、传输延迟时间、传输延迟时间 2、交流噪声容限、交流噪声容限 四四、CMOS传输门和双向模拟开关传输门和双向模拟开关 （1）CMOS传输门传输门 （2）双向模拟开关）双向模拟开关 CMOS电路电路的优点的优点1. 静态功耗小。静态功耗小。2. 允许电源电压范围宽（允许电源电压范围宽（3 18V）。）。3. 扇出系数大，抗噪容限大。扇出系数大，抗噪容限大。集成逻辑门电路实际应用问题集成逻辑门电路实际应用问题 P271. TTL驱动驱动CMOS问题问题2. CMOS驱动驱动TTL问题问题3. 驱动大电流负载问题驱动大电流负载问题4. 抗干扰问题抗干扰问题END作业：作业： P32 题题 2、3、4、6作业：作业： P32 题题 2作业：作业： P32 题题 4
