逻辑门电路详解学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:44 大小:10.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学第2章逻辑(luójí)门电路2.1半导体二极管、三极管和MOS管的开关(kāiguān)特性2.开关时间参数(动态特性(tèxìng))在图2.1.2(a)所示电路中输入图2.1.3(a)所示的快速脉冲电压,二极管的动态工作过程如下。反向恢复时间:当输入电压ui由正值UIH跃变为负值UIL的瞬间,VD并不能立即截止,而是在反向电压UIL的作用下,产生了很大的反向电流IL,经过一段时间trr后二极管才进入截止状态,如图2.1.3(b)所示。我们把trr称作反向恢复时间(又称关断时间)。正向导通时间:二极管VD由截止转为导通所需的时间称为正向导通时间(又称为开通时间)。这个时间比反向恢复时间trr小得多,所以一般情况下可以忽略不计,而只考虑反向恢复时间。一般开关二极管的反向恢复时间trr只有几个纳秒2.1.2半导体三极管的开关特性1.开关作用(静态特性)当输入电压为低电平ui=UIL时,三极管截止(jiézhǐ)。等效电路如图2.1.5(a)。当输入电压为高电平ui=UIH时,三极管饱和。等效电路如图2.1.5(b)。2.开关时间参数(cānshù)(动态特性)2.1.3MOS管的开关特性(tèxìng)1.开关作用(静态特性(tèxìng))当时ui﹤UGS(th)N时,NMOS管工作在截止状态。等效电路如图2.1.7(b)所示。当时ui﹥UGS(th)N时,漏极D与源极S间导通,导通电阻很小,等效电路如图2.1.7(c)所示。2.开关时间参数(动态特性(tèxìng))开通时间关断时间2.2TTL集成(jíchénꞬ)门电路111111102.TTL与非门的电压传输(chuánshū)特性3.输入负载(fùzài)特性输入电压ui随输入端对地外接电阻RI变化的曲线,称为输入负载(fùzài)特性。图2.2.3(b)是TTL与非门的输入负载(fùzài)特性4.输出负载特性输出负载特性是指输出电压(diànyā)uo随负载电流iL变化的特性曲线。图2.2.4为输出低电平时的输出等效电路及输出负载特性;图2.2.5为输出高电平时的输出等效电路及输出负载特性。5.TTL与非门主要参数(1)标称逻辑电平U(2)开门(kāimén)电平UON、关门电平UOFF(3)输出高电平UOH和输出低电平UOL(4)平均传输延迟时间tpd(5)噪声容限UNH和UNL(6)输入短路电流IIS(7)输入漏电流IIH(8)最大灌电流IOLmax和最大拉电流IOHmax(9)扇入系数NI和扇出系数NO2.2.2TTL集电极开路与非门1.集电极开路与非门(OC与非门)的结构特点OC与非门的电路特点是其输出(shūchū)管的集电极开路。使用时必须外接上拉电阻RL与电源相连。多个OC与非门输出(shūchū)端相连时,可以共用一个上拉电阻。2.工作原理如图2.2.10所示,OC与非门接上上拉电阻RL后,当输入中有低电平时,V2、V5均截止,Y端输出(shūchū)高电平(UOH≈VCC2)。当其输入全是高电平时,V2、V5均导通,只要RL取值适当,V5就可以达到饱和,使Y端输出(shūchū)低电平(UOL≈0.3V)。OC与非门外接上拉电阻RL后,就是一个与非门。2.2.3TTL三态门1.工作原理图2.2.11是三态与非门的电路和逻辑符号。当EN=0时,三极管V6截止(jiézhǐ),其集电极电位UC6为高电平,使V1中与V6集电极相连的发射结也截止(jiézhǐ),由于和二极管VD的N区相连的PN结全截止(jiézhǐ),故VD截止(jiézhǐ)。这时三态门和普通与非门完全一样,完成与非功能。三态门工作在选通状态。当EN=1时,三极管V6饱和导通,其集电极电位UC6为低电平,所以VD导通。使VC2被钳位在1V左右,致使V4截止(jiézhǐ)。同时,UC6使V1管发射极之一为低电平,所以V2、V5也同时截止(jiézhǐ)。因而输出端相当于悬空或开路。这时三态门相对于负载呈现高阻抗,我们称这种状态为高阻态或悬浮状态,也叫禁止状态。2.常见(chánꞬjiàn)的TTL三态门及其逻辑符号2.2.4TTL集成电路(jíchéng-diànlù)及其应用1.TTL产品简介陶瓷扁平塑封扁平全密封扁平陶瓷双列直插塑料双列直插黑陶瓷双列直插好2.TTL集成电路(jíchéng-diànlù)的应用(1)OC的应用(2)三态门的应用(yìngyòng)3.TTL集成电路(jíchéng-diànlù)的使用注意事项(1)电源电压应满足在标准值5V±10%的范围。(2)TTL电路的输出端所接负载,不能超过规定的扇出系数。(3)注意TTL门多余输入端的处理方法。①与非门。与非门多余输入