数字电子技术PPT完整全套教学课件

数字电子技术目录CATALOG数字逻辑基础1集成逻辑门电路组合逻辑器件及其应用触发器时序电路器件及其应用数/模和模/数转换器234567可编程逻辑器件8555定时器及其应用2023/7/102023/7/10

绪论1.1数制和码制1.2逻辑代数及公式化简法1.3逻辑函数的卡诺图化简法项目一数字逻辑基础概述作为当前社会发展最快的学科，数字电子技术在我国各行各业有着广泛的应用，同时在社会经济发展的要求下快速前行，在短短50年历程中，数字电子技术已经由最原始的小规模集成电路发展到了今天超大规模集成电路。在创新技术上，数字电子技术表现出了惊人的潜力。数字电子技术的发展1904年发明了电真空器件让数字电路进入电子管时代；20世纪60年代研制出集成电路1948年发明了半导体器件，人类社会迈进晶体管时代；世界进入到集成电路时代。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生。自此，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。数字电子技术的发展趋势信息化时代的到来使数字电子技术成为未来社会经济发展的主要力量.现代电子产品以前所未有的速度更新换代，要求数字电子技术不断去探索和创新。半导体工艺水平已经达到深亚微米级别，集成电路芯片正以千兆位的高度集成化运作，数字电子技术正在向着更高更集成方向发展，片上系统必将成为未来集成电路技术的发展趋势。数字电路和模拟电路的区别模拟电路是对模拟信号进行处理和传输的电子电路。模拟信号数值上具有随时间连续变化的特点。模拟信号tu0实际生产和生活中，人们采集的温度、压力、速度、光照等的转换电信号均属于模拟信号。真实的世界是模拟的，模拟信号虽然可以用精确的值表示事物，但它难以保存和度量，而且易受噪声的干扰。模拟电路注重的是它的输出、输入信号间大小和相位关系。数字电路和模拟电路的区别数字电路是对数字信号进行处理和传输的电子电路。数字信号在时间和幅值上都是离散的。数字信号tu0例如生产线中的产品，只能在一些离散的瞬间完成，而且产品的个数也只能逐个增减，它们的转换信号就是数字信号。实用中，计算机键盘输入的信号就是典型的数字信号。用来实现数字信号的产生、运算、控制等功能的电路称为数字电路。数字电路注重的是二值信息输入与输出之间的逻辑关系。2023/7/10数字电路的特点数字电路的工作信号是二进制信息。因此，数字电路对组成电路元器件的精度要求并不高，只要满足工作时能够可靠区分0和1两种状态即可，所以数字电路设计方便。对数字电路而言，干扰往往只影响脉冲的幅度，在一定范围内不会混淆0和1两个数字信息，因此抗干扰能力强。另外，数字电路的模块化开放性结构使其功率损耗低，有利于维护和更新。电子计算机还应用于通信、网络设备自动控制系统电子测量仪器电视机雷达航空航天技术等打印机复印机2023/7/10数字电路的上述优越性，使其得到广泛应用和迅猛发展，不仅应用在计算机技术、手机2023/7/10数字电路的分类集成数字电路分立元件数字电路按电路结构分类，可分为2023/7/10按集成度分，可分为：小规模集成电路SSI1234中规模集成电路MSI大规模集成电路LSI超大规模集成电路VLSI按构成电路的器件分类，可分为：TTL数字电路CMOS数字电路按电路有无记忆功能分类，可分为：组合逻辑电路时序逻辑电路1.逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具，应熟练掌握。培养查阅有关技术资料和集成电路产品手册的能力数字电路的学习方法2.重点理解和掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工作原理不必过于深究。3.掌握数字电路中的基本分析方法。4.本课程具有很强的实践性。应重视技能训练、能力检测题、综合实验等实践性环节。绪论结束2023/7/102023/7/10项目一数字逻辑基础多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为计数制，简称数制。日常生活人们习惯用的计数制是十进制，而在数字电路中，通常采用的是机器能够识别的二进制，中间转换环节常采用八进制和十六进制。数制两个重要概念01基数各种计数进位制中数码的集合称为基，计数制中用到的数码个数称为基数。02位权计数制中的每一位数都对应该位上的数码乘以一个固定的数，这个固定的数称作各位的权，简称位权。位权是各种计数制中基数的幂。2023/7/10教学内容1.1数制与码制二进制有0和1两个数码，因此二进制的基数是2；关于基数的说明01基数各种计数进位制中数码的集合称为基，计数制中用到的数码个数称为基数。八进制有0~7八个数码，因此八进制的基数是8；十进制有0~9十个数码，因此十进制的基数是10；十六进制有0~15十六个数码，因此十六进制的基数是16。2023/7/10关于位权的说明

其中各位上的数码与10的幂相乘表示该位数的实际代表值，如2×103代表2000，3×102代表300，6×101代表60，8×100代表8。各位数上10的幂，就是十进制数各位的权。例如有十进制数：

(2368)10＝2×103＋3×102＋6×101＋8×10002位权计数制中的每一位数都对应该位上的数码乘以一个固定的数，这个固定的数称作各位的权，简称位权。位权是各种计数制中基数的幂。名词解释2023/7/10①十进制的基数是10；②十进制数的每一位必定是0-9十个数码中的一个；③低位数和相邻高位数之间的进位关系是“逢十进一”；④同一数码在不同的数位代表的权不同，权是10的幂。常用计数制的特点十进制二进制①二进制的基数是2；②二进制数的每一位必定是0和1两个数码中的一个；③低位数和相邻高位数之间的进位关系是“逢二进一”；④同一数码在不同的数位代表的权不同，权是2的幂。如：

(537)10＝5×102＋3×101＋7×100如：

(1111)2＝1×23＋

1×22＋1×21＋1×202023/7/10①八进制的基数是8；②八进制数的每一位必定是0-7八个数码中的一个；③低位数和相邻高位数之间的进位关系是“逢八进一”；④同一数码在不同的数位代表的权不同，权是8的幂。常用计数制的特点八进制十六进制①十六进制的基数是16；②十六进制数的每一位必定是0-15十六个数码中的一个；③低位数和相邻高位数之间的进位关系是“逢十六进一”；④同一数码在不同的数位代表的权不同，权是16的幂。如：

(537)8＝5×82＋3×81＋7×80如：

(5A7D)16＝5×163＋

10×162＋7×161＋13×1602023/7/10各种常用计数制的对照表2023/7/10多项式法又称为按位权展开求和方法，适用于任意进制的数转换成十进制数。(3A.6)16＝3×161

＋10×160＋6×16－1=(58.375)10(72.3)8＝7×81

＋2×80＋3×8－1=(58.375)10(1101)2＝1×23

＋1×22＋0×21＋1×20=(13)10(2D)16＝()10(56.2)8＝()10(10011)2＝()101946.2545各种数制之间的转换多项式法例练习2023/7/10基数乘除法用于把十进制数转换为二进制数。将(44.375)10转换成二进制数。基数乘除法例解2023/7/10整数部分——除2取余法小数部分——乘2取整法得出：(44.375)10＝(101100.011)2十进制数转换成八进制数时，常采用先转换成二进制数，然后由二进制再转换成八进制数时比较简单。将上例中的(44.375)10转换成八进制数。已解得(44.375)10=(101100.011)2，转换成八进制数时：101100.011=（54.3）8将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便对应一位八进制数。如果将八进制数转换为二进制数时，需将每位八进制数用3位二进制数表示。(374.26)8=(0

11111100.010110)2二进制和八进制之间的转换进制转换例解例2023/7/10还用(44.375)10转换成十六进制数。已知(44.375)10=(101100.011)2，转换成十六进制数时，将二进制数由小数点开始，整数部分向左，00101100.0110=（2C.6）16小数部分向右，每4位分成一组，不够4位补零，则每组二进制数便对应一位十六进制数。若将十六进制数转换为二进制数时，每位十六进制数需用4位二进制数表示。(37A.6)16=(001101111010.0110)2十进制数转换成十六进制数时，常常先转换成二进制数，然后由二进制再转换成十六进制数，相比基数乘除法简单。二进制和十六进制之间的转换进制转换例解例2023/7/10Sikaoti思考题132把下列二进制数转换成八进制数。(10011011100)2=()8(11100110110)2=()8把下列二进制数转换成十六进制数。(1001101110011011)2=()16(11100100110110)2=()16把下列十进制数转换成二进制、八进制和十六进制数。(364.5)10=()2=()16=()8(74)10=()2=()16=()82023/7/10不同数码不仅可以表示不同数量的大小，还能用来表示不同的事物。用数码表示不同事物时，数码本身没有数量大小的含义，只是表示不同事物的代号而已。教学内容代码和编码运动员身上的编码，显然没有数量的含义，仅仅表示不同的运动员。数码和代码数字系统中为了便于记忆和处理，在编制代码时总要遵循一定的规则，这些规则叫做码制。

用以表示十进制数码、字母、符号等特定信息的二进制数码称为代码。2023/7/10教学内容二进制代码在数字系统的典型应用计算机中，所有信息都是用二进制数进行存储、计算和处理的，因此二进制是计算机的语言。实际生产和生活中的信息形式多种多样，最常见的是文字、声音、图片等等。二进制只有0和1两个数码，如果用n位二进制去组合代码，就会有2n种不同组合的代码，可代表2n种不同的信息。由一定位数的二进制按一定的规则排列起来表示特定的对象为编码，由各种代码形成时所遵循的编码规则称为码制。

二—十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进制数中的0~9十个数码。简称BCD码。

用4位自然二进制数码中的前10个数码来表示十进制数码，让各位的权值依次为8、4、2、1，称为8421BCD码。

余3码可由8421BCD码每个代码加0011得到；循环码的特点是任意相邻的两个数码，仅有一位代码不同，其它位相同。教学内容二—十进制BCD码

用4位自然二进制数码中的前10个数码来表示十进制数码，让各位的权值依次为2、4、2、1，称为2421BCD码。

用4位自然二进制数码中的前10个数码来表示十进制数码，让各位的权值依次为5、4、2、1，称为5421BCD码。2023/7/10

种类十进制8421码2421码5421码余3码循环码000000000000000110000100010001000101000001200100010001001010011300110011001101100010401000100010001110110501011011100010000111601101100100110010101701111101101010100100810001110101110111100910011111110011001101权8、4、2、12、4、2、15、4、2、1无权二—十进制BCD码2023/7/10可靠性代码—循环格雷码十进制数循环格雷码十进制数循环格雷码00000811001000191101200111011113001011111040110121010501111310116010114100170100151000头两位分别是00→01→11→10末两位两两对应为：10→11→01→00归纳：相邻两代码之间仅有一位不同，且具有“反射性”。2023/7/10Sikaoti思考题12为什么说十进制和二进制之间的转换是各种数制之间转换的关键？你对十进制转换成二进制的方法熟悉吗？何谓代码？代码是用哪种进制数表示的？完成下列数制的转换（1）（256）10＝（）2＝（）16（2）（B7）16＝（）2＝（）10（3）（10110001）2＝（）16＝（）83将下列十进制数转换为等值的8421BCD码。（1）256（2）4096（3）100.25（4）0.0244教学内容1.2

逻辑代数及其公式化简法关于逻辑日常生活中存在很多结果完全对立而又相互依存的事件：如开关的通、断，信号的有、无，工作和休息等。这些事件发生的条件与结果之间所遵循的规律称为逻辑。正、负逻辑逻辑关系中，如果用1表示高电平、开关的通和信号的有；用0表示低电平、开关的断和信号的无时，显然1和0不再体现数值的大小，而是表示事件的逻辑状态，上述逻辑描述称为正逻辑；反之为负逻辑。2023/7/10逻辑代数的基本概念逻辑代数由二值变量所构成的因果关系称为“逻辑”关系。能够反映和处理这种逻辑关系的数学工具称为逻辑代数。逻辑代数是英国数学家格雷·布尔在19世纪中叶创立的，因此又被人们称作布尔代数。

逻辑变量逻辑代数中的变量表示和普通代数相同，也是用英文字母A、B、C……F表示。01与普通代数变量不同的是：逻辑变量是二值变量，其取值只有0和1，0和1不代表数值的大小，只代表某种逻辑状态。显然，二值的逻辑变量要比普通代数变量简单得多。

逻辑变量与逻辑函数的关系因果关系能够用来反映逻辑变量和逻辑函数之间因果关系的表达式称为逻辑函数表达式。逻辑函数表达式中，逻辑变量是因，逻辑函数是果。逻辑变量和逻辑函数之间的关系是逻辑函数式：F=f(A，B)例如式中A和B是逻辑变量，F是A和B的逻辑函数。在这个逻辑函数式中，只要输入逻辑变量A、B的取值确定，输出变量即逻辑函数F的值就唯一地确定了。

2023/7/10教学内容三种基本的逻辑关系与逻辑当决定某事件的全部条件同时具备时，结果才会发生，这种因果关系叫做与逻辑，也称为逻辑乘。+－USR0AB与逻辑电路FA、B两个开关是电路的输入变量，是逻辑关系中的条件，灯F是输出变量，是逻辑关系中的结果。当只有一个开关闭合时灯不会亮，只有开关A和B都闭合，即全部条件都满足时灯才亮。这种逻辑关系用式子表达为F＝A·B，式中的运算符·

表示逻辑与，逻辑运算中，与逻辑符号级别最高。2023/7/102023/7/10教学内容与逻辑的表示方法

与逻辑真值表：ABF000010100111观察与逻辑真值表，可以把输入与输出的一一对应关系概括为：输入有0，输出为0；输入全1，输出为1。

与逻辑运算图符号为：F

&AB

与逻辑国际流行图符号为：FAB教学内容三种基本的逻辑关系或逻辑当决定某事件的全部条件都不具备时，结果不会发生，但只要一个条件具备，结果就会发生，这种因果关系叫做或逻辑，也称为逻辑加。A、B两个开关是电路的输入变量及逻辑关系中的条件，灯F是输出变量及逻辑关系中的结果。只要有一个开关闭合时灯就会亮，只有开关A和B都不闭合时，即全部条件均不满足时灯不亮。这种逻辑关系用式子表达为F＝A+B，式中的运算符+

表示逻辑或，逻辑运算中，或逻辑符号级别比与逻辑低。+－USR0FAB2023/7/10

或逻辑真值表：ABF000011101111观察或逻辑真值表，可以把输入与输出的一一对应关系概括为：输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。

或逻辑运算图符号为：

或逻辑国际流行图符号为：F

≥1ABABLF2023/7/10教学内容或逻辑的表示方法非逻辑当某事件相关条件不具备时，结果必然发生；但条件具备时，结果不会发生，这种因果关系叫做非逻辑，也称为逻辑非。开关A是事件的条件，灯F是事件的结果。开关A断开时，电源和灯构成通路，灯F点亮；开关A闭合条件满足时，灯不亮。这种关系用逻辑函数式表示为：F=A，非逻辑运算式中，变量头上的横杠“－”表示非运算符。2023/7/10教学内容三种基本的逻辑关系+－USR0FA

非逻辑真值表：观察非逻辑真值表，可以把输入与输出的一一对应关系概括为：输入为1，输出为0；输入为0，输出为1。

非逻辑运算图符号为：

非逻辑国际流行图符号为：AF0110F

1AFA2023/7/10教学内容非逻辑的表示方法思考题132数字信号和模拟信号的典型特征是什么？你能否说出实际当中数字信号和模拟信号的典型实例？何谓“正”逻辑？“负”逻辑？你能举例说明“正”逻辑吗？最基本的逻辑关系有哪些？你能举例说明实际生活中的一个“或”逻辑吗？2023/7/10Sikaoti教学内容逻辑代数及其基本运算逻辑代数又称为布尔代数，常用逻辑代数的基本公式有：2023/7/10常量之间的关系常量与变量之间的关系0∙0＝00＋0＝0A＋0＝AA＋A＝A0∙1＝00＋1＝1A＋1＝1A∙A＝A1∙0＝01＋0＝1A∙0＝0上述2式称同一律1∙1＝11＋1＝1A∙1＝A同一律A＋＝1＝1＝0上述4式称0-1律A∙

＝0教学内容逻辑代数的基本定律交换律：结合律：分配律：反演律：2023/7/10

非非律：教学内容逻辑代数的运算规则代入规则例如在任一逻辑等式中，如果将等式两边所有出现的某一变量都代之以一个逻辑函数，则此等式仍然成立，此规则称代入规则。利用代入规则，可以把基本定律加以推广。如基本定律，这可以看作是原基本定律的一种变形，这种变形可以扩大基本定律的应用。即：解：2023/7/10反演规则求逻辑函数F的反函数时，只要将原函数F中所有的原变量变为反变量，反变量变为原变量；逻辑运算符“＋”变为“·”，“·”变为“＋”；“0”变为“1”；“1”变为“0”，则得到原来逻辑Y的反函数。2023/7/10教学内容逻辑代数的运算规则变换后的运算顺序要保持变换前的运算优先顺序不变，先变括号内，再变换括号外，再变换逻辑乘，最后变换逻辑加，必要时要加括号表明顺序。反演规则中的反变量换成原变量，原变量换成反变量只对单个变量有效，而对于与非、或非等运算的长非号则保持不变。应用反演规则须注意：对偶规则对于任何一个逻辑函数表达式F，如果把F中的“＋”变为“·”，“·”变为“＋”；“0”变为“1”；“1”变为“0”；而逻辑变量保持不变，则得到的新的逻辑表达式称为函数F的对偶式F´。例如2023/7/10教学内容逻辑代数的运算规则对偶规则要注意保持变换前运算的优先顺序不变。对偶规则的意义在于：若两个函数式相等，则它们的对偶式也一定相等。因此，对偶规则适用于逻辑等式。如将逻辑函数表达式两边同时进行对偶变换，得到的对偶式仍然相等。思考题132何谓逻辑代数？逻辑变量和普通代数变量有何不同？

逻辑函数等式的两个重要规则是什么？你能说明什么是“正”逻辑？什么是“负”逻辑吗？4你能举出生活中关于“与”

“或”

“非”逻辑吗？2023/7/10Sikaoti教学内容逻辑函数的代数化简法Yourtitle逻辑函数的化简，直接关系到数字电路的复杂程度和性能指标。逻辑化简的目标：与或表达式与项数最少，每一与项的变量数最少；或与表达式或项数最少，每一或项的变量数最少。达到上述化简目标，可使数字电路板上的芯片数量最少，信号传递级数最少，同时门的输入端数也最少。常用的逻辑函数化简法有

代数化简法和卡诺图化简法两种。2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法代数化简法就是应用逻辑代数的定律、定理及规则对已有逻辑表达式进行逻辑化简的工作。代数化简法最常用的方法有：利用公式提取两项公因子后，互非变量消去。例化简逻辑函数解…提取公因子A…应用反演律将非与变换为或非…消去互非变量后，保留公因子A，实现并项。1.并项法2023/7/102.吸收法利用公式将多余项AB吸收掉例化简逻辑函数解…应用或运算规律，括号内为1…提取公因子2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法3.消去法利用公式例化简逻辑函数解…提取公因子C…应用反演律将非或变换为与非消去与项AB中的多余因子A…消去多余因子AB，实现化简。2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法4.配项法利用公式A+A=A，为某些项配上所能合并的项。例运用吸收率消去互非的变量可得逻辑函数的最简表达式。配上两个冗余项2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法利用公式A=A(B+B)，为某一项配上所缺变量。例……配项……运用分配率……提取公因子……应用吸收率化简2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法将函数化简为最简与或式。…提取公因子C…应用非非定律…应用反演律…消去多余因子AB…消去多余因子C…得到函数式最简结果采用代数法化简逻辑函数时，所用的具体方法不是唯一的，最后的表示形式也可能稍有不同，但各种最简结果的与或式乘积项数相同，乘积项中变量的个数对应相等。例2023/7/10教学内容逻辑函数的代数化简法思考题1用代数法化简下列逻辑函数式。2023/7/10Sikaoti设有n个变量，它们组成的与项中每个变量或以原变量或以反变量形式出现一次，且仅出现一次，这些与项均称之为n个变量的最小项。若函数包含n个变量，构成的最小项应为2n个，分别记为mn。例如两变量的最小项共有22=4个，可表示为：三变量的最小项共有23=8个，可表示为：教学内容最小项的概念2023/7/10四变量的最小项共有24=16个，分别表示为：显然，当变量为n个时，最多可构成的最小项数为2n个。最小项性质①对于任意一个最小项，只有一组变量取值可使它的值为1，而变量取其余各组值时，该最小项均为0；2023/7/10教学内容最小项的概念②任意两个不同的最小项之积恒为0；③变量全部最小项之和恒等于1。用卡诺图表示：A01B01m0m1m2m3A01BC00011110m0m1m4m5m3m2m7m6三变量卡诺图CD00011110AB00011110m0m1m4m5m3m2m7m6m12m13m8m9m15m14m11m10四变量卡诺图卡诺图中，相邻两个最小项之间只允许有一位变量不同！

任何一个逻辑函数都可以表示为最小项的标准形式—最小项相“或”表达式，最小项标准表达式的形式是惟一的。例如两变量的最小项标准表达式为：

教学内容卡诺图数表示法细心体会2023/7/102023/7/10用卡诺图表示逻辑函数时，将函数中出现的最小项，在对应方格中填1，没有的最小项填0或不填，所得图形即为该函数的卡诺图。例把函数式和用卡诺图表示。m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m611101m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m61110111111111卡诺图是平面方格阵列图，其画法满足几何相邻原则：相邻方格中的最小项仅有一位变量不同。注意：教学内容卡诺图数表示法思考题试把下列逻辑函数式表示在卡诺图中。0101ABC00010110011110CD00011110AB000111100011010111000111用心思考用卡诺图表示逻辑函数，关键在于正确找出函数式中所包含的全部最小项，并用1标在卡诺图对应的方格中。2023/7/10Sikaoti教学内容逻辑函数的卡诺图化简法应用卡诺图化简逻辑函数的步骤：①根据变量的数目，画出相应方格数的卡诺图；②根据逻辑函数式，把所有为“1”的项画入卡诺图中；③用卡诺圈把相邻最小项进行合并，合并时应按照20、21、22、23、24个相邻变量圈定，并遵照卡诺圈最大化原则；④根据所圈的卡诺圈，消除圈内全部互非的变量，保留相同的变量作为一个“与”项(注意圈圈时应把卡诺图看作成一个圆球体)，最后将各“与”项相或，即为化简后的最简与或表达式。2023/7/10例试把逻辑函数式用卡诺图化简。②把逻辑函数表示在卡诺图的方格中①画出相应方格数的卡诺图③按最大化原则圈定卡诺圈④消去卡诺圈中互非变量后得最简式2023/7/10CD00011110AB000111100011110111000111理解记忆逻辑函数的卡诺图化简法2023/7/10例其余不为1的方格填写上0（或不填写）圈卡诺圈：只对2n个相邻为1的方格画圈消去互为反变量的因子，保留相同的公因子，原函数化简为：CD00011110AB000111101001001111110000把函数式中的最小项一一填写在最小项方格中；逻辑函数的卡诺图化简法2023/7/10逻辑函数的卡诺图化简法例AB00011110CD000111101111111100000000试把逻辑函数式化简。把函数式中的最小项——填写在最小项方格中；其余不为1的方格填写上0（或不填写）；圈卡诺圈；只对2n个相邻为1项的方格画圈；消去互为反变量的因子，保留相同的公因子，原函数化简为：2023/7/10小结：卡诺图化简时，相邻最小项的数目必须为2n个才能圈成卡诺圈，并消去n个互非的变量，而且卡诺圈圈得越大越好(消去的互非变量越多)，卡诺圈数目越少越好(逻辑式中的与项就越少)，相应的逻辑电路就越简单，这就是利用卡诺图化简逻辑函数的基本原理。CD00011110AB0001111011111111AB00011110CD0001111011111111例例思考题1试用卡诺图化简下列逻辑函数。AB00011110CD00011110111111111AB00011110CD00011110111111101ABC00011110111112023/7/10Sikaoti带有约束项的逻辑函数的化简一个n变量的逻辑函数最小项数为2n个，但在实际应用中可能仅用一部分，如8421BCD码中的0000~1001为有效码，而1010~1111则为无效码。无效码禁止出现或者出现后对电路的逻辑状态无影响，我们把这部分无关最小项可用字母d表示，称之为约束项。约束项对逻辑函数最终的化简结果无影响，因此在化简的过程中可根据需要把约束项当作“0”或“1”，在卡诺图中用×表示。利用约束项化简逻辑函数，尽量不要将不需要的约束项画入圈内，否则得不到函数的最简形式。1111××××1××ABCD0001111000011110例化简结果：2023/7/10思考题1用真值表证明234用卡诺图化简下列逻辑函数：Sikaoti2023/7/10本章内容结束2023/7/102023/7/10

2.1电子开关特性2.2常用逻辑门2.3集成逻辑门2.4集成逻辑门使用中的问题项目二集成逻辑门电路

学习要点理解二极管、三极管、MOS管的开关特性；了解分立元件基本逻辑门的结构组成；重点理解分立元件的TTL与非门、OC门、三态门的工作原理。理解TTL逻辑门、CMOS逻辑门的工作原理，重点掌握其外部特性；熟悉74LS00、74LS20等集成逻辑门的管脚排列及功能测试方法。2023/7/10教学内容2.1电子开关特性理想开关的开关特性静态特性2023/7/10ASK理想开关理想开关断开时，无论UAK在多大范围内变化，其等效电ROFF=∞，通过理想开关S的电流IOFF=0。理想开关闭合时，无论流通其中的电流在多大范围内变化，其等效电阻RON=0，电压UAK=0。IOFF=0UAK+-IONUAK=0+-2023/7/10教学内容2.1半导体二极管和三极管的开关特性理想开关的开关特性动态特性ASK理想开关开通时间tON=0，即理想开关S由断开状态转换到闭合状态不需要时间，可以瞬间完成。关断时间tOFF=0，即理想开关S由闭合状态转换到断开状态也不需要时间，可以瞬间完成。tON=0tOFF=02023/7/10理想开关S显然在客观世界中不存在。常见的机械开关、继电器、接触器等，在一定电压和电流的范围内，静态特性与理想开关十分接近，但动态特性较差，根本满足不了数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。而由二极管、三极管构成的电子开关，其静态特性不如机械开关，但它们的动态特性却是机械开关无法比拟的，因此广泛应用于数字电路中。2023/7/10半导体二极管的开关特性利用二极管“正向导通、反向阻断”的单向导电性，在数字电路中常用做电子开关使用。电子开关的“通”态用数字“1”表示，“断”态用数字“0”表示。显然，电子开关的通、断状态在数字电路中属于二值的逻辑变量。二极管的静态特性（1）正向特性当电路的输入电压为低电平，且VCC-ui大于二极管的导通压降UT时，二极管正向导通。由于二极管导通时正向电阻很小，因此正向电流急剧增长，此时的VD相当于具有压降UT的闭合电子开关。二极管开关电路2023/7/10半导体二极管的开关特性二极管的静态特性（2）反向特性当二极管开关电路的输入电压为高电平，即VCC-ui<UT时，二极管反向偏置呈截止状态。截止状态下二极管呈现很大的电阻，电流基本不能通过约等于0，此时二极管相当一个断开的电子开关。二极管开关电路工程实际中，通常在二极管开关电路中串接一只限电阻R，以防止电流突然增大时造成二极管烧坏。半导体二极管的动态特性开通时间动态特性，指二极管在导通与截止两种状态转换过程中的特性。二极管正偏导通时呈现的电阻很小，正向导通电流几乎立即达到最大值。因此正向导通时间一般可忽略不计。

二极管两端脉冲电压0ut0it

开通时间极短！动态波形tS反向恢复时间二极管从正向导通到反向截止所需要的时间称为反向恢复时间。当二极管突然由正向偏置变为反向偏置时，开始时空间电荷区依然很窄，二极管电阻仍很小，所以反向电流很大，经过一定的时间tS后，PN结两侧存储的载流子显著减少，空间电荷区逐渐变宽，反向电流慢慢减小至反向饱和电流时，二极管截止。2023/7/100ut0it开关时间tS开关时间开通时间和反向恢复时间二者之和称为二极管的开关时间。因反向恢复时间远大于正向导通所需要的时间，故在开关二极管的使用参数上往往只给出反向恢复时间来作为二极管的开关时间。二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。但是在实际应用中，开关二极管的开关速度是相当快的，硅开关二极管的反向恢复时间只有几纳秒，即使是锗开关二极管，也不过几百纳秒。

2023/7/10双极型晶体管的开关特性模拟电路中，晶体管是放大电路的核心元件必须工作在放大区；数字电路中，晶体管作为开关元件则主要工作在饱和区和截止区：晶体管处于饱和状态时，相当于一个闭合的电子开关，晶体管工作在截止状态时，相当于一个断开的电子开关。静态特性当输入电压为高电平3V时，晶体管饱和导通，饱和状态下晶体管的输出电压uCE≤0.3V，即电源VCC供出的+5V电压几乎全部加在小灯泡RC两端，小灯泡点亮。此时，晶体管相当于一个闭合的电子开关，其等效电路如图（b）所示。当输入电压为低电平0V时，晶体管截止，截止状态下由于晶体管无传输和放大，因此小灯泡不亮，晶体管的输出电压uCE=+5V。此时，晶体管相当于一个断开的电子开关，其等效电路如图（c）所示。2023/7/10动态特性tui

0tic03Vt1t2tONtOFFICmax接通时间tON是指从ui上升沿开始至ic上升到0.9ICmax时所经历的时间。关断时间tOFF是从输入电压ui的下降跳变沿至ic下降到0.1Icmax时所经历的时间。接通时间和关断时间合称三极管的开关时间三极管的开关时间长短，决定了三极管的开关速度2023/7/10MOS管的开关特性静态特性MOS开关管电路示意图GSD当MOS管的UGS>UT时导通，漏极电流ID通过小灯泡使其点亮MOS管相当一个闭合的开关2023/7/10MOS管的开关特性静态特性MOS开关管电路示意图GSD当MOS管的UGS<UT时导通，漏极电流ID=0，小灯泡不亮。MOS管相当一个断开的开关MOS管的动态特性tui

0tiD0高电平t1t2tONtOFF接通时间tON是指从ui上升沿开始至iD上升到0.9IDmax时所经历的时间。关断时间tOFF是从输入电压ui的下降跳变沿至iD下降到0.1IDmax时所经历的时间。接通时间和关断时间合称MOS管的开关时间。MOS管的开关时间比双极型晶体管要长，开关性能较差。IDmaxSikaoti思考题132半导体二极管导通和截止时各有什么特点？其开关条件是什么？和理想开关相比，半导体二极管做为开关管主要缺点有哪些？双极型晶体管的开关条件是什么？为什么说晶体管饱和越深，其开关速度越慢？采取什么措施可提高晶体管的开关速度？MOS管的开关条件是什么？和双极型晶体管相比较，哪一种开关管的开关特性更好？速度更快？为什么？2023/7/102023/7/10教学内容2.2常用逻辑门逻辑门由开关元件构成的逻辑电路，工作时状态像门一样按照一定条件和规律打开或关闭，被称为逻辑门。逻辑门开—允许信号通过；逻辑门关——信号被阻断。逻辑门是构成组合逻辑电路的基本单元，在数字电路中应用十分广泛。2023/7/10与门结构由二极管、电阻构成的逻辑电路，工作时按照一定条件和规律实现与逻辑功能的电路称为与门。分析与门电路的工作原理时，电路中的二极管均视为理想二极管：即二极管正向导通时相当一个0值电阻，二极管截止时相当一个∞电阻。VD1VD2＋VCCRVD3ABCF2023/7/10VD1VD2＋VCCRVD3与门ABCF①与门输入至少有一个为低电平0时；0V3V工作原理0V3V3V0V反偏截止！与门电路实现了输入有0，输出为0的与逻辑功能。②与门输入全部为高电平3V时：3V3V与门电路实现了输入全1，输出为1的与逻辑功能。与门电路图符号

&2023/7/10或门结构由二极管和电阻构成的、具有“有1出1，全0出0”或逻辑功能的电路称为或门。或门电路的输入至少是两个，输出为一个。为方便于或门工作过程的分析，电路中的二极管均按理想二极管处理：导通时电阻为0值，截止时电阻为∞。ABF－VCC2023/7/10或门①或门输入只要有一个为高电平1时；工作原理或门电路可实现输入有1，输出为1的或逻辑功能。②或门输入全部为低电平0时：或门电路可实现输入全0，输出为0的或逻辑功能。或门电路图符号

≥1AVD2B－VCCRF3V0V3V反偏截止！0V0V0VVD12023/7/10非门结构VTRC-VBB+VCCRB1RB2由三极管、电阻构成的逻辑电路，工作时按照一定条件和规律实现非逻辑功能的电路。非门中的三极管，工作状态只有导通和截止，当三极管导通时，非门打开信号通过，当三极管截止时，非门关断→信号不能通过。非门电路的三极管可以是双极型晶体管，也可以是MOS管。2023/7/10非门AF①非门输入为高电平时：工作原理3V0V截止！非门电路实现了输入为1，输出为0的非逻辑功能。②非门输入为低电平0V时：0V非门电路实现了输入为0，输出为1的非逻辑功能。非门电路图符号VTRC-VBB+VCCRB1RB2饱和导通ICS

1IC=0≈VCC2023/7/10复合逻辑门有0出1；全1出0F

&AB

1F与门和非门可构成“与非”门与门非门F

&AB与非门图符号“与非”门是“与”门的非，因此：有1出0；全0出1F

≥1AB

1F或门和非门可构成“或非”门或门非门F

≥1AB或非门图符号“或非”门是“或”门的非，因此：2023/7/10复合逻辑门两个与门和或门、非门可构成“与或非”门与或非门图符号“与或非”门的逻辑函数表达式为：

&AB

1F与门或门

&CD与门

≥1非门F

&AB

&CD

≥1复合逻辑运算——异或逻辑当决定某事件的两个条件一个具备、另一个不具备时，结果就会发生，两个条件都具备或都不具备时，结果不会发生，这种因果关系叫做异或逻辑。“异或”逻辑电路异或逻辑真值表ABF000011101110由“异或”逻辑真值表可看出，异或逻辑功能可描述为：相同出0，相异出1。+－USR0FAB当决定某事件的两个条件全都具备或全都不具备时，结果就会发生，两个条件只有1个具备时，结果不会发生，这种因果关系叫做同或逻辑。“同或”逻辑电路用逻辑函数式表示这种关系：同或逻辑真值表ABF001010100111由“同或”逻辑真值表可看出，同或逻辑功能可描述为：相同出1，相异出0。显然，同或是异或的非。+－USR0FAB2023/7/10复合逻辑门F

=1AB异或门的图符号F

=1AB异或门的功能用逻辑函数表示为：同或门的图符号同或门的功能用逻辑函数表示为：Sikaoti思考题132分立元件构成的基本逻辑门中，与门电路和或门电路突出的不同点是哪些？原理分析的方法相同吗？三种基本的逻辑门有哪些？试述它们的逻辑功能。复合门的逻辑功能有哪些？双极型晶体管构成的反相器电路可作为非门使用，MOS管反相器能否做为非门？2023/7/102023/7/10集成电路简称IC。常见的数字集成电路为图示双列直插式芯片。集成芯片就象确定了输入和输出的“黑盒子”，其内部可能是非常复杂的电路。但对使用者而言，只要掌握查阅器件资料的方法，了解其逻辑功能并能正确使用即可。教学内容2.3集成逻辑门2023/7/10结构组成输入级中间级输出级输入输出输入级的形式ABF+VCCVD1VD2RABF-VCCVD1VD2R由二极管与门、或门构成的输入电路2023/7/10结构组成输入级中间级输出级输入输出输入级的形式具有单发射极或双发射级构成的三极管输入电路AF+VCCVDRAF+VCCVD1RVD2B

输入级通常用来完成TTL集成逻辑门对输入信号的放大作用F2=AF1=A+12VAR1R2

中间级的作用是对传输信号起耦合传递作用并作相应处理①当输入级传送的信

号为高电平时：饱和导通ICS低电平高电平②当输入级传送的信

号为低电平时：IES截止！IC=0低电平高电平高电平低电平结构组成输入级中间级输出级输入输出中间级的形式输出级的作用是完成TTL集成门对信号的输出并驱动负载动作结构组成输入级中间级输出级输入输出输出级的形式

射极输出形式三态门输出形式图腾结构输出形式复合管图腾输出形式典型TTL与非门电路组成R4R3R5R2R1ABC3kΩ+VCC750Ω100Ω300Ω3kΩ5VFVT1VT2VT3VT4VT5(uo)(ui)输入级中的多发射极晶体管可看作由多个晶体管的集电极和基极并联构成，作为TTL与非门的输入端。多个发射极的发射结可看作是多个钳位二极管，其作用是限制输入端可能出现的负极性干扰脉冲。VTl的引入，不但加快了晶体管VT2储存电荷的消散，提高了TTL与非门的工作速度，而且实现“与”逻辑功能。2023/7/10典型TTL与非门电路组成R4R3R5R2R1ABC3kΩ+VCC750Ω100Ω300Ω3kΩ5VFVT1VT2VT3VT4VT5(uo)(ui)中间级又称为倒相极，其作用是从VT2的集电极和发射极同时输出两个相位相反的信号，作为输出级中三极管VT3和VT5的驱动信号，同时控制VT4和VT5工作在两个截然相反的两种状态，以满足输出级互补工作的要求。三极管VT2还可将前级电流放大以供给VT5足够的基极电流。2023/7/10典型TTL与非门电路组成R4R3R5R2R1ABC3kΩ+VCC750Ω100Ω300Ω3kΩ5VFVT1VT2VT3VT4VT5(uo)(ui)由晶体管VT3、VT4、VT5和电阻R4、R5组成推拉式的互补输出电路。VT5导通时VT4截止，VT5截止时VT4导通。由于采用了推挽输出(又称图腾输出)，该电路不仅增强了带负载能力，还提高了工作速度。2023/7/10①输入端至少有一个为低电平时的工作情况3.6V0.3VR4R3R5R2R1ABC3kΩ+VCC750Ω100Ω300Ω3kΩ5VFVT1VT2VT3VT4VT5(uo)(ui)0.3V3.6V3.6V低电平对应的PN结导通，VT1的基极电位被固定0.3+0.7=1V1V1.4V5V显然VT1的集电结反偏，导致VT2、VT5截止。VT2截止时的集电极电位：V2C≈VCC=5VVT2管集电极+5V的电位足以使VT3、VT4导通并处于深度饱和状态。因R2和IB3都很小，均可忽略不计，所以：3.6V实现了有0出1的与非功能TTL与非门的工作原理2023/7/10②输入端全部为高电平时的工作情况3.6V0.3VR4R3R5R2R1ABC3kΩ+VCC750Ω100Ω300Ω3kΩ5VFVT1VT2VT3VT4VT5(uo)(ui)3.6V3.6V3.6V实现了全1出0的与非功能TTL与非门的工作原理2.1V1.4V显然VT1处于倒置工作状态，此时集电结做为发射结使用。倒置情况下，VT1可向VT2基极提供较大电流。深度饱和深度饱和VT2管深度饱和后，其发射极电流在电阻R3上产生的压降又为VT5管提供足够的基极电流使VT5管饱和导通，从而使与非门输出F点的电位等于VT5管的饱和输出典型值

F=0.3V0.3V2023/7/10典型TTL与非门电压传输特性uo/Vui/V1231234ABCDETTL与非门参数的测试要在一定条件下进行，一般要遵守的原则有：不用的输入端应悬空；输出高电平时不带负载；输出低电平时输出端应接规定的灌电流负载。2023/7/10典型TTL与非门电压传输特性uo/Vui/V1231234ABCDEUOHTTL与非门主要参数②UOH是被测与非门的一个输入端接地、其余输入端开路时，输出端的电压值。一般74系列的TTL与非门输出高电平的典型值为3.6V（产品规格为＞3V）。输出高电平2023/7/10典型TTL与非门电压传输特性uo/Vui/V1231234ABCDEUOLTTL与非门主要参数②UOL是被测与非门一输入端接1.8伏、其余输入端开路、负载接380Ω等效电阻时，测得输出端的电压值。典型值是0.3V（产品规格为<0.35V）。输出低电平2023/7/10典型TTL与非门电压传输特性uo/Vui/V1231234ABCDETTL与非门主要参数③关门电平UOFF：输出为0.9UOH时所对应的输入电压称关门电平UOFF。典型值为1V（产品规格为<0.8V）。UOFF2023/7/10典型TTL与非门电压传输特性uo/Vui/V1231234ABCDETTL与非门主要参数④开门电平UON：输出为0.35V时所对应的输入电压称开门电平UON。典型值为1.4V（产品规格为＞1.8V）。UON除此之外，还有阈值电压UTH和扇出系数NO等2023/7/10集电极开路的TTL与非门R1ABCR2+5VVT1VT2R3VT5F(uo)(ui)VT3VT4R4R5OC门的电路形式RL+VS图符号&2023/7/10①当OC门输入全为高电平时②OC门输入只要有一个为低电平时R1ABCR2+5VVT1VT2R3VT5F(uo)(ui)RL+VSOC门可实现与非功能实现了全1出0的与非功能0.3V3.6V3.6V3.6V0.3V+VS

实现了有0出1的与非功能工作原理2023/7/10普通的TTL与非门不允许直接驱动供电电压高于+5V的负载，而实际应用中经常会碰到这种情况；实际应用中有时还需要把若干个与非门的输出直接连在一起实现多个信号的与逻辑关系，具有图腾结构的TTL与非门无法做到。集电极开路的与非门—OC门的开发解决了上述问题。为什么开发OC门2023/7/10FOC门可实现线与功能ABF1&CDF2&RL+VS线与2023/7/10OC门可用于数字系统接口部分的电平转换ABF&RL+12VABF&＋VSOC门可用来直接驱动负载2023/7/10三态门（TSL）三态门简称作TSL门，是在普通TTL与非门的基础上，加上使能控制信号和控制电路构成的。ENVD2VD1R2023/7/10ENABF10011011110111100××高阻态三态门的真值表三态门使能端无效时，具有与非门功能；若使能端有效，则将无论输入如何，输出均为高阻态。2023/7/10利用三态门可以实现总线结构图示总线结构中，只要工作时控制各个三态门的门控端EN轮流为有效态，而且任何时候仅有一个为有效态，各三态门的输出信号在公共传输总线上就会轮流输送而互不干扰。2023/7/10另外，三态门还可做成单输入、单输出的总线驱动器。利用三态门还可以实现数据的双向传输当EN为有效态时，G1工作而G2为高阻态，数据D0经G1反相后送到总线上去；当EN为无效态时，G2工作而G1为高阻态，来自总线的数据经G2反相后由D1送出。2023/7/10TTL集成电路的改进系列为了提高电路的工作速度和降低功耗，在74系列的基础上，人们相继研制出了一系列改进型TTL集成电路。74H系列改进措施一是在输出级采用了达林顿结构，这种结构进一步减小了门电路输出高电平时的输出电阻，从而提高了对负载电容的充电速度。二是将所有电阻的阻值降低了几乎一半，电阻的减小不仅缩短了电路中各结点电位上的上升时间和下降时间，也加速了三极管的开关过程

。2023/7/10肖特基三极管的开启电压很低，当肖特基二极管构成的集电结进入正向偏置时首先导通，将正向电压钳位在0.3~0.4V，从而有效地制止了三极管进入深度饱和，大大提高了集成电路的开关速度。但是，74S系列由于采用抗饱和三极管和减小了电路中的电阻，使得电路的功耗加大，导致电路输出低电平的升高，一般达0.5V左右。因此，实用中也不太理想。74S系列肖特基为降低功耗，大幅度地降低了集成电路内部各个电阻的阻值，同时将R5原来接地的一端改接到输出端，改进后的74LS系列集成电路的功耗仅为74系列的五分之一，74H系列的十分之一。2023/7/10为了缩短传输延迟时间，提高开关工作速度，在采用肖特基抗饱和三极管的基础上又进一步改进，使得74LS系列集成电路的传输延迟时间只有74系列的五分之一，74S系列的三分之一。74S系列肖特基实用中需注意在不同系列的TTL器件当中，只要器件型号的后几位数码相同，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全一样。2023/7/10TTL集成逻辑门的使用注意事项①集成电路又称为有源器件，加电才能工作。同一芯片可能集成多个门，但各门均共源、共地。连接时电源的正极和地端不允许接反，为防止干扰，通常应在电源输入端接入10μF～100μF的滤波电容。②数字逻辑电路和强电控制电路要分别接地，避免强电控制电路在地线上产生干扰。③在电源接通时，严禁插拔集成电路，因为电流的冲击可能造成集成芯片的永久性损坏。电源2023/7/10输入引脚①TTL集成电路芯片的输入端口为与逻辑关系时，多余的输入端可以悬空或通过一只1kΩ～10kΩ的电阻接电源正极，在前级驱动能力允许时，也可并接到一个已被使用的高电平输入端上。②TTL门输入端口为或逻辑关系时，闲置的输入端可以接低电平或直接接地，在前级驱动能力允许时，也可并接到一个已被使用的低电平输入端上。③对于与或非门中不使用的与门，该与门至少有一个输入端接地。2023/7/10输出引脚①输出端不允许直接与电源或地相接，否则可能使输出级的管子因电流过大而损坏。输出端可通过上拉电阻与电源正极相连，使输出高电平提升。②多个图腾结构的TTL与非门，输出端不能直接并联。③OC门的输出端可以并联使用以实现线与逻辑。OC门的公共输出端和电源正极之间应接负载电阻。④当集成电路的输出端接容性负载时，应在电容之前接≥2.7k的限流大电阻，避免在开机的瞬间，出现较大的冲击电流烧坏电路。2023/7/10思考题132TTL与非门如有多余输入端能不能与“地”相接？TTL或非门如有多余输入端能不能与5V电源相接或悬空？试述图腾结构的TTL与非门和OC门的主要区别是什么？三态门和普通TTL与非门有什么不同？主要应用在什么场合？Sikaoti5何谓“线与”？哪一种逻辑门能实现“线与”逻辑？4试通过实验记录。用内阻为20kΩ/V的万用表测量74LS00集成芯片中的一个门，在下列各种情况下：（1）其它输入端悬空；（2）其它输入端接5V电源；（3）其它输入端有一个接地；（4）其它输入端有一个接0.3V。测量该集成逻辑门上一个悬空输入端的电压，观察测量值为多少V？2023/7/10MOS集成逻辑门CMOS门的基本单元主要有反相器和传输门。①当ui＝0V为低电平时CMOS反相器②当ui＝VDD为高电平时VDD0V截止！反相器电路实现了输入为0，输出为1的非门逻辑功能。导通！VDD0V截止！导通！反相器电路实现了输入为1，输出为0的非门逻辑功能。若使导电沟道形成，VDD必须大于两管的开启电压之和2023/7/10①当控制端CP为高电平1时，传输门导通，数据从输入端传输到输出端。CMOS传输门②当控制端CP为低电平0时，传输门关闭，禁止传输数据。工作原理一个PMOS管和一个NMOS管并联后，可构成一个CMOS传输门2023/7/10漏极开路的OD门电路组成与TTL集成OC门类似，该电路是具有与非功能的特殊与非门，具有“线与”逻辑功能。而且当输出低电平小于0.5V时，它可吸收50mA的灌电流。同样，OD门可在电路中用作电平转换。2023/7/10CMOS三态门电路组成CMOS三态输出门是在CMOS反相器的基础上串接了PMOS管VTP和NMOS管VTN组成的。CMOS三态门的功能与TTL三态门功能类似，当使能端有效时，它相当于一个反相器，当使能端处无效态时，它的输出对“地”和对电源VDD都呈高阻态。2023/7/10高速CMOS集成门为了提高CMOS集成逻辑门的开关速度和负载能力，人们设法减少MOS管的导电沟道长度和缩小MOS管的几何尺寸、并加大导电沟道宽度，以减小MOS管的极间电容和提高漏极电流。目前主要有CC54HC/CC74HC和CC54HCT/CC74HCT两个子系列，它们的逻辑功能、外引脚排列与同型号的TTL电路相同。高速CMOS逻辑门子系列型号中的T表示与TTL电路兼容，其电源电压为4.5～5.5V，输入电平与74LSTTL系列逻辑门相同。2023/7/10CMOS逻辑门特点及使用注意事项CMOS逻辑门的特点010203040506CMOS逻辑门静态功耗非常小，仅有几个μW，因此使用CMOS集成门制作的设备成本低。CMOS门集成度高，由于只有多子导电，所以热稳定性好、抗辐射能力强。输入阻抗极高，通常可达108Ω。CMOS电路的抗干扰能力强，适合于特殊环境下工作。CMOS电路的电源电压允许范围宽。约为3~18V，十分方便于电路电源电压的选择。CMOS电路的逻辑摆幅大。VOL=0VVOH≈VDD。⑦扇出能力强，带同类门电路的个数多。低频时CMOS门几乎不考虑扇出能力问题；高频下扇出系数与工作频率有关。2023/7/10CMOS逻辑门的使用注意事项①CMOS集成电路的电源电压极性不能接反，否则会造成电路永久性失效。②CMOS集成门电路的电源电压选择得越高，电压的抗干扰能力就越强，但是，电源电压的选择最大不允许超过极限值18V。为防止通过电源引入干扰信号，应根据具体情况对电源进行去耦和滤波。电源2023/7/10CMOS逻辑门的使用注意事项①注意输入端的静电保护。开机时应先接通电路板电源，后开信号源电源；关机时先关信号源电源，再断开电路板电源。严禁带电插拔器件。②CMOS集成电路闲置不用的输入端不能悬空；与门和与非门闲置输入端应接高电平；或门和或非门的闲置输入端应接地。通常闲置输入端不宜与使用输入端并联使用，输入引脚2023/7/10CMOS逻辑门的使用注意事项①同一芯片上的CMOS门在输入相同时，为增大负载能力，输出端可以并联使用；输出端不允许与电源或地端直接相连，否则造成输出级的MOS管因过电流而损坏；为保证管子不因大电流而烧损，应在输出端和电容之间串接一个限流电阻。②CMOS集成电路应注意输入电路的过流保护。输出引脚2023/7/10思考题132CMOS反相器、CMOS漏极开路的OD门和CMOS三态门，它们的输出端可以并联使用吗？为什么？CMOS传输门具有哪些用途？CMOS集成电路具有什么特点？Sikaoti5为什么说CMOS集成电路比TTL集成电路的静态功耗低？抗干扰能力强？4为什么说CMOS集成电路比TTL集成电路的静态功耗低？抗干扰能力强？教学内容2.4集成逻辑门使用中的问题在集成逻辑门的具体应用中，器件的主要技术参数有传输延迟时间、功耗、噪声容限，带负载能力等等，根据这些参数可以正确地选用一种器件或两种器件混用。下面对使用中不同门电路之间的接口技术，门电路与负载之间的匹配等几个实际问题进行讨论。2023/7/10CMOS门电路驱动TTL电路将同一芯片上的多个CMOS与非门或者或非门并联使用，以增大输出电流，从而满足TTL电路输入低电平大电流的需求，以推动TTL电路。在CMOS电路输出端及TTL电路输入端之间接入一个CMOS驱动器，以此来增大CMOS电路的输出电流。2023/7/10TTL门电路驱动CMOS电路当TTL驱动CMOSHCT系列时，为了克服电压参数兼容问题，通常采用上拉电阻Rp