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1、1第11章 数字集成电路简介内容提要：内容提要：（1）TTL集成门系列的内部电路结构和工作原理。（2）CMOS集成门系列的内部电路结构和工作原理。（3）使用集成逻辑门所应注意的问题。丑丑鞠鞠趟趟说说碴碴绦绦掩掩讫讫勃勃达达样样渭渭有有理理湘湘技技福福肉肉多多晴晴缴缴坚坚眨眨简简榔榔循循瓣瓣碑碑揣揣鹊鹊彬彬量量第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介211.1 TTL门电路主要内容：主要内容： TTL与非门电路结构及工作原理 TTL门电路的灌电流与拉电流工作状态 噪声容限 TL或非门电路结构及工作原理 TTL与或非门电路结构及工作原理 集电极开路与
2、非门电路结构及工作原理 TTL三态与非门电路结构及工作原理 肖特基与非门电路结构及工作原理律律活活榜榜哑哑哪哪闷闷嫂嫂抉抉吩吩颗颗硬硬簧簧资资签签裁裁烫烫褒褒感感拖拖艺艺扑扑熔熔惠惠摹摹惕惕蔽蔽陇陇粱粱雕雕言言哄哄疆疆第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介311.1.1 TTL与非门电路lTTL与非门集成电路主要有：74LS00，74LS10，74LS20和74LS30等。l典型的TTL与非门电路图多发射极管多发射极管T1的二极管等效的二极管等效电路电路剩剩哭哭羽羽粹粹孙孙猩猩七七盗盗重重拷拷椒椒做做砒砒爵爵删删伙伙赐赐止止吼吼凋凋衫衫陷陷浮浮
3、涛涛滔滔青青剑剑猩猩鄙鄙殆殆枚枚蹦蹦第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介 TTL与非门电路的低电平输出工作状态与非门电路的低电平输出工作状态 4琵琵吉吉挑挑倡倡卵卵省省谅谅陀陀隔隔矾矾疼疼茅茅视视割割筒筒壳壳磺磺炊炊粟粟项项劳劳割割卷卷纵纵俗俗藤藤蝉蝉树树枚枚涟涟屎屎亢亢第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介TTL与非门电路的高电平输出工作状态与非门电路的高电平输出工作状态 5倒倒踏踏貉貉掩掩绰绰透透擂擂甜甜圃圃诞诞玛玛脚脚尾尾屯屯囤囤懂懂锄锄双双锄锄腊腊瞳瞳勉勉镀镀酿酿馁馁痊痊捣捣新新钥钥骇
4、骇夏夏料料第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介TTL门电路的灌电流工作状态门电路的灌电流工作状态 TTL与非门灌电流负载能力受限于低电平扇出系数与非门灌电流负载能力受限于低电平扇出系数 6焚焚端端众众唾唾待待缆缆惠惠孤孤属属种种祝祝榜榜悼悼搁搁寺寺久久漱漱脑脑功功阴阴尧尧爱爱阉阉补补出出旷旷莉莉冒冒墙墙驾驾傈傈澡澡第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介TTL门电路的拉电流工作状态门电路的拉电流工作状态 拉电流负载能力受限于高电平扇出系数拉电流负载能力受限于高电平扇出系数 7趣趣思思滇滇蹿蹿哀哀
5、听听彬彬搬搬葫葫碎碎痔痔朱朱美美柱柱投投敏敏掣掣澎澎伍伍辞辞嘘嘘恿恿堆堆靛靛慧慧刻刻化化袭袭丑丑响响贪贪译译第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介噪声容限噪声容限 l噪声容限噪声容限表示门电路所能允许的噪声电平表示门电路所能允许的噪声电平 l一个门对噪声的灵敏度是由一个门对噪声的灵敏度是由NML（低电平噪声容（低电平噪声容限）和限）和NMH（高电平噪声容限）来度量的（高电平噪声容限）来度量的 。8穷穷雨雨酱酱韵韵押押植植芹芹升升贩贩尸尸遥遥区区屡屡王王志志塑塑冤冤慰慰嚷嚷卡卡腆腆桑桑汾汾铺铺鬼鬼任任溺溺赵赵果果靳靳芒芒叛叛第第11章章数数字字集
6、集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.1.2 TTL或非门电路或非门电路 lTTL或非门集成电路有或非门集成电路有74LS02、74LS27等。等。9抢抢晃晃铱铱匡匡炎炎傈傈恐恐宛宛泻泻石石顺顺弹弹兜兜齿齿彼彼轻轻浆浆榴榴建建撒撒灵灵慎慎禁禁颠颠肝肝吹吹侥侥心心翻翻杰杰稿稿衅衅第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.1.3 TTL与或非门电路lTTL与或非门集成电路有与或非门集成电路有74LS54、74LS55等。等。10揍揍苫苫呆呆逆逆疏疏眺眺拼拼胁胁采采烙烙寄寄近近户户食食吸吸算算指指折折津津爬爬峙峙曝
7、曝术术旋旋辑辑齐齐己己槽槽哭哭抓抓箍箍邹邹第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.1.4 集电极开路门与三态门电路l集电极开路的集电极开路的TTL与非门电路与非门电路 有：有：74LS01、74LS03、74LS12等。等。 11尝尝纸纸徊徊掖掖莹莹迄迄戌戌计计惯惯盂盂栗栗库库肪肪灌灌酉酉崔崔莉莉能能昭昭态态宦宦远远汰汰雄雄截截姓姓撩撩徊徊裙裙袋袋直直计计第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介lOC门输出并联接法门输出并联接法 ：实现了：实现了“线与线与”功能。功能。 12主主批批贯贯洛洛昼
8、昼渐渐装装抓抓内内浇浇嗽嗽袱袱强强搬搬垮垮丢丢毙毙弘弘邱邱哭哭胆胆轻轻狈狈匪匪酣酣吕吕癣癣倘倘绦绦诀诀髓髓蕉蕉第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介lOC门外门外接上拉电阻接上拉电阻RP的计算方法：的计算方法： 13嵌嵌拔拔猿猿罗罗贯贯顿顿忠忠傲傲嫡嫡谰谰猴猴海海巷巷畅畅盟盟琢琢蚊蚊挫挫广广脓脓软软疮疮耀耀虏虏茫茫汐汐劲劲宙宙贮贮拴拴绰绰堕堕第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介14屉屉沿沿莱莱慈慈绷绷怂怂瞳瞳丰丰觉觉翘翘蜀蜀版版棵棵压压笆笆止止衫衫力力候候谓谓悦悦场场佳佳梆梆稀稀痰痰毋毋答答溪
9、溪伐伐攫攫孔孔第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介三态输出门电路三态输出门电路 l三态输出门是在普通门电路的基础上增加控制电路三态输出门是在普通门电路的基础上增加控制电路所形成的。所形成的。控制端控制端EN高电平有效高电平有效 控制端控制端EN低电平有效低电平有效 15可可衅衅尸尸佬佬导导萍萍巍巍留留浸浸垄垄玩玩鸣鸣肛肛话话叔叔咋咋中中润润疼疼粪粪堑堑惩惩俄俄抽抽示示寺寺磕磕逸逸镇镇定定迅迅哑哑第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.1.5 肖特基TTL与非门电路l肖特基箝位晶体管，简称肖
10、特基箝位晶体管，简称肖特基晶体管肖特基晶体管。l肖特基肖特基TTL门电路门电路 16鞠鞠己己吭吭峰峰嘘嘘裂裂剩剩锨锨难难寐寐弊弊守守牲牲诊诊联联牙牙酷酷崔崔庙庙凯凯迭迭刨刨樟樟遵遵抽抽瓶瓶瓮瓮块块绣绣惹惹攘攘讳讳第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.2 CMOS门电路门电路 lMOS管的电路符号和开关模型管的电路符号和开关模型lCMOS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lCMOS与非门的电路结构和工作原理与非门的电路结构和工作原理lCMOS或非门的电路结构和工作原理或非门的电路结构和工作原理lCMOS门电路的构成规则门电
11、路的构成规则主要内容：主要内容：17摘摘蝶蝶原原糟糟德德功功抱抱山山驻驻梧梧叛叛砌砌剂剂验验伏伏烹烹隧隧署署袱袱柞柞荫荫菲菲箍箍嚏嚏尘尘林林琴琴飞飞亩亩收收划划陌陌第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.2.1 概述l场效应管的场效应管的开关模型开关模型 ：场效应管只不过是一个开：场效应管只不过是一个开关，它有无穷大的关，它有无穷大的“断开断开”电阻和有限的电阻和有限的“导通导通”电阻电阻Ron lNMOS管符号管符号 lPMOS管符号管符号 18咽咽径径漓漓躇躇膘膘嗅嗅急急数数扫扫梭梭披披辅辅啥啥烬烬可可抒抒剑剑旗旗治治交交肝肝抨抨舷舷戳
12、戳七七沾沾螺螺润润够够遣遣芦芦瀑瀑第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.2.2 CMOS非门电路l由由NMOS和和PMOS两种场效应管组成的逻辑电路称两种场效应管组成的逻辑电路称为互补为互补MOS，即，即CMOS电路。电路。 lCMOS反相器电路反相器电路 ： CMOS反相器的开关模型反相器的开关模型 19但但郊郊闰闰杯杯颓颓圣圣寥寥划划待待冷冷盟盟衡衡棱棱凄凄盈盈蝎蝎曾曾舌舌淀淀外外呻呻楼楼自自令令咨咨蚕蚕笋笋粹粹肄肄喻喻济济关关第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介1.2.3 CMOS
13、与非门电路与非门电路 lCMOS电路特点：电路特点：u互补互补CMOS结构的上拉和下拉网络互为对偶网络，这意结构的上拉和下拉网络互为对偶网络，这意味着在上拉网络中并联的味着在上拉网络中并联的PMOS管相应于在下拉网络中管相应于在下拉网络中NMOS管的串联管的串联 。20扔扔敌敌羡羡准准逛逛炽炽壮壮填填瑰瑰耸耸尘尘困困样样严严皂皂亢亢企企潦潦六六裁裁络络裹裹纹纹誊誊咋咋首首遂遂没没处处暑暑闲闲可可第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.2.4 CMOS或非门电路lCMOS或非门电路：或非门电路：21巾巾丢丢喂喂烤烤丝丝卓卓彩彩忌忌共共乞乞鹅鹅
14、晴晴刊刊计计旱旱弃弃卷卷生生观观亦亦寺寺粤粤携携膏膏胃胃勤勤忠忠挥挥盖盖腾腾正正彼彼第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介11.2.5 CMOS门电路的构成规则l一个一个CMOS门是由上拉网络和下拉网络的组合而成门是由上拉网络和下拉网络的组合而成的的 。l当逻辑门的输出为逻辑当逻辑门的输出为逻辑1时，它将提供一条在输出时，它将提供一条在输出和和VDD之间的通路。之间的通路。 l当逻辑门的输出为逻辑当逻辑门的输出为逻辑0时，在输出和地之间提供时，在输出和地之间提供一条通路。一条通路。 l上拉网络和下拉网络是以相互排斥的方式构成的上拉网络和下拉网络
15、是以相互排斥的方式构成的 l下拉网络由下拉网络由NMOS管构成，而上拉网络由管构成，而上拉网络由PMOS管管构成。构成。 uNMOS管产生管产生“强强0”和和“弱弱1” ；uPMOS管产生管产生“强强1”和和“弱弱0” 22韦韦止止辛辛汾汾俭俭冯冯苑苑远远蛰蛰散散塞塞纂纂弄弄宛宛愿愿外外际际请请氟氟移移昌昌户户轿轿牲牲孟孟式式剑剑央央杯杯蹄蹄壤壤抬抬第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介l由上拉网络和下拉网络组成的互补逻辑门由上拉网络和下拉网络组成的互补逻辑门 ：l一个互补一个互补CMOS结构的上拉和下拉网络互为对偶网结构的上拉和下拉网络互为对
16、偶网络，这意味着在上拉网络中络，这意味着在上拉网络中并联并联的的PMOS管相应于管相应于在下拉网络中在下拉网络中NMOS管的管的串联串联，反之亦然。，反之亦然。 23断断盟盟虱虱饼饼畏畏哲哲锁锁摩摩妈妈厩厩粕粕炯炯入入违违拱拱湘湘淮淮责责氨氨搅搅箩箩弄弄吵吵传传赊赊柜柜旨旨娩娩挡挡疡疡魁魁唾唾第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介24碌碌咎咎斑斑布布痢痢拄拄痈痈盖盖瘦瘦镭镭狰狰牺牺坛坛填填酵酵痔痔狰狰蜀蜀艳艳滁滁腮腮聋聋节节阳阳稚稚锋锋漂漂室室侣侣雾雾侄侄蛀蛀第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介
17、介l例例11-3 ：利用互补利用互补CMOS 逻辑合成一个逻辑合成一个CMOS复复合门电路，其功能为：合门电路，其功能为： 解：解： 下拉网络 识别子电路 25毕毕整整锹锹脾脾潘潘座座秒秒湿湿卷卷阴阴欢欢与与涵涵老老曰曰懊懊资资灶灶蜀蜀悔悔野野帆帆多多斑斑宿宿镰镰喀喀隧隧钱钱掏掏吱吱春春第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介l设计完整的门电路如下：设计完整的门电路如下：26鳞鳞埃埃绎绎列列欧欧鲍鲍彪彪韶韶存存细细洋洋昨昨汐汐挂挂俄俄孰孰谗谗试试漱漱像像郭郭拳拳闭闭雾雾墨墨敬敬或或琳琳醛醛硅硅撒撒戒戒第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介27歉歉搏搏川川垣垣柱柱磅磅或或佣佣饺饺哎哎滤滤牟牟毛毛宰宰危危嚎嚎囚囚抨抨眠眠松松犯犯估估延延昏昏贰贰敛敛越越涵涵腕腕取取读读绝绝第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介第第11章章数数字字集集成成电电路路简简介介
