修改 第三章第4节_清华 (1)

《数字电子技术基础》第五版3.5.5其他类型的TTL门电路与非门或非门与或非异或门OC门三态门《数字电子技术基础》第五版一、其他逻辑功能的门电路1.与非门输入端改成多发射极三极管)(BAY《数字电子技术基础》第五版加倍：每个值相同，并联后时相同：并联后与仅一个接地输入电流计算：IHILII《数字电子技术基础》第五版A为高电平时，T2、T5同时导通，T4截止，输出Y为低电平。B为高电平时，T2′、T5同时导通，T4截止，输出Y为低电平。A、B都为低电平时，T2、T2′同时截止，T5截止，T4导通，输出Y为高电平。)(BAY2.或非门均加倍和输入电流计算时，ILIHII两方框中电路相同《数字电子技术基础》第五版2.或非门3.与或非门《数字电子技术基础》第五版4.异或门0.3V0.3V1V1V1V×××饱和1V截止饱和ABY000110110《数字电子技术基础》第五版4.异或门3.4V2.1V2.1V2.1V饱和1V截止饱和ABY0001101103.4V饱和截止1V0《数字电子技术基础》第五版4.异或门0.3V1V2.1V1V截止导通截止ABY0001101103.4V截止10××饱和截止1V1BAY《数字电子技术基础》第五版二、集电极开路的门电路(OC门)1、推拉式输出电路结构的局限性①输出高低电平固定（不可调）②高电平输出负载能力不强③输出端不能并联使用OC门《数字电子技术基础》第五版2、OC门的结构特点VmASNT30/40:74075，如可承受较大电压、电流;,CCLVR需要外接要取值合适，LR与”输出端并联可实现“线《数字电子技术基础》第五版OC门实现的线与)()(21CDABYYY)(CDABRL的选择非常重要《数字电子技术基础》第五版3、外接负载电阻RL的计算的上限）不能太大（得门全部截止时，、LLOHORRVVOC1下限）（得过大不能太小，否则门导通，、仅一个LLLOLORiRVVOC2《数字电子技术基础》第五版3、外接负载电阻RL的计算IHOHIIOC负载输入电流为截止漏电流为平时，门同时截止，输出高电,OHIHOHLCCOHOVmInIRVVV)(,则为保证(max)LIHOHOHCCLRmInIVVR所以OHIOHIOHIIHIIHIIHIIHI其中m指的是负载门输入端子的数目《数字电子技术基础》第五版3、外接负载电阻RL的计算ILLMIIOCTOC负载门输入电流为流为门饱和时允许的最大电时，导通，输出门的当仅有一个05不能太小为保证LOLORVV,(min)LILLMOLCCLRImIVVR所以OLLILMLCCVImIRV)(则其中m’指的是负载门数《数字电子技术基础》第五版三、三态输出门（ThreestateOutputGate,TS）)(,1,0)1(ABYDPEN截止，为“工作状态”截止0.3V3.4V《数字电子技术基础》第五版三、三态输出门（ThreestateOutputGate,TS）)(ZVVOHOL、高阻、输出有三个状态：)(,1,0)1(ABYDPEN截止，为“工作状态”ZYDPEN导通，为“高阻状态”,0,1)2(止3.4V1V0.3V1V止止高阻低电平起作用《数字电子技术基础》第五版三态门的用途０１０《数字电子技术基础》第五版§3.5.6TTL数字集成电路的各种系列74H系列：高速系列。其工作速度的提高是用增加功耗的代价换取的，效果不够理想。从提高工作速度、降低功耗两方面考虑进行改进。74S系列：肖特基系列。采用抗饱和三极管，提高了工作速度，但电路功耗加大，并且输出的低电平升高。74LS系列：低功耗肖特基系列。兼顾功耗和速度两个方面，得到更小的延迟－功耗积。《数字电子技术基础》第五版74AS系列：电路结构与74LS系列相似，采用低阻值，提高了工作速度，但功耗较大。74ALS系列：其延迟－功耗积是TTL电路所有系列中最小的一种。54、54H、54S、54LS系列：54系列与74系列电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。54系列工作温度范围更宽，电源允许的工作范围更大。74系列：温度0～70℃，电源电压5V±5%;54系列:温度-55～+125℃，电源电压5V±10%。《数字电子技术基础》第五版型号名称主要功能74LS00四2输入与非门74LS02四2输入或非门74LS04六反相器74LS05六反相器OC门74LS08四2输入与门74LS13双4输入与非门施密特触发74LS308输入与非门74LS32四2输入或门74LS644-2-3-2输入与或非门74LS13313输入与非门74LS136四异或门OC输出74LS365六总线驱动器同相、三态、公共控制74LS368六总线驱动器反相、三态、两组控制TTL集成门电路系列《数字电子技术基础》第五版CMOS集成门电路简介CMOS逻辑门器件有三大系列:4000系列、74C××系列和硅氧化铝系列。4000系列中，采用硅栅工艺和双缓冲输出的4000B系列产品最常用。74C××系列有：1)普通系列74C××2)高速系列74HC××(HCT××)3)先进系列74AC××(ACT××)。《数字电子技术基础》第五版CMOS电路与TTL电路比较：（1）CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。（2）CMOS带负载的能力比TTL电路强。（3）CMOS电路的电源电压允许范围较大，约在3～18V，抗干扰能力比TTL电路强。（4）CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个μW，中规模集成电路的功耗也不会超过100μW。《数字电子技术基础》第五版（5）CMOS集成电路的集成度比TTL电路高。（6）CMOS电路容易受静电感应而击穿，在使用和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地良好，尤其是CMOS电路多余不用的输入端不能悬空，应根据需要接地或接高电平。CMOS电路与TTL电路比较：《数字电子技术基础》第五版全悬空相当于输入接高电平“1”。0)'111(F防干扰，将空脚通过电阻接电源)'()'1(ABBAF将空脚和其它输入脚接在一起)'(ABF2.对于CMOS电路，输入端可根据需要直接接地（逻辑0的处理）；或直接接VDD（逻辑1的处理）。处理原则：不能影响输入与输出之间的逻辑关系。F1.TTL门电路多余输入端的处理《数字电子技术基础》第五版RI≤ROff1)'0(BAFRI≥Ron)'()'1(ABBAFRI≤ROff)'0(BAFRI≥Ron0)'1(BAF或非门输入端有一个“1”，或非门封锁。与非门输入端有一个“0”，与非门封锁。或非门输入端有一个“0”，或非门开放。与非门输入端有一个“1”，与非门开放。根据已知TTL电路写出逻辑表达式《数字电子技术基础》第五版TTLCMOS分类工作电源VCC=5VVDD=318V输出电平UOL=0.3VUOH=3.6VUOL0VUOHVDDUTH=0.5VDDUTH=1.4V阈值电压输入端串接电阻Ri当RiRon（2.0k）输入由0→1在一定范围内，Ri的改变不会影响输入电平输入端悬空即Ri=输入为“1”不允许多余输入端的处理1.与门、与非门接电源；或门、或非门接地。2.与其它输入端并联。四、TTL和CMOS对比《数字电子技术基础》第五版10KΩ例：判断如图TTL电路输出为何状态？Y0=010Y1=1Y01110ΩY1Y2=010VCCY210KΩ《数字电子技术基础》第五版例4：判断如图TTL电路输出为何状态？Y1=0Y2=0&10KΩY1VCCY2≥1VCC10KΩ《数字电子技术基础》第五版BABABAY要实现Y=A，输入端B应如何连接？BABABAYB=0时可实现Y=A，B端应接低电平(接地）。要实现Y=A，输入端B应如何连接？′B=1时可实现Y=A，B端应接高电平（接电源）。′《数字电子技术基础》第五版小结：1.TTL非门五大静态特性，最重要的是前三大特性（熟练掌握、正确运用）。2.TTL非门的五大静态特性同样适用于与非门、或非门等（它们的输入、输出级相同，只是中间级不同）。3.TTL门悬空的输入端相当于接高电平。4.为了防止干扰，可将与门多余的输入端接高电平，将或门多余的输入端接低电平。5.T1000～T4000系列器件，只要后面序号相同，则器件功能相同、管脚相同，可互相代换，其区别仅为速度不同、功耗不同。练习：P1543.14,3.15,3.18,3.19作业：P1573.21,3.25预习第四章