《逻辑门电路》PPT课件

1、数字集成电路基础知识 主要包括分类，命名方法，CMOS及TTL各系列性能比较，CMOS数字集成电路特点等。,正负逻辑问题,逻辑门电路使用中的几个实际问题 各种门电路之间的接口问题 门电路带负载时的接口电路 抗干扰措施（多余输入端的处理措施）,熟悉,了解,熟悉,掌握,逻辑门电路,74LVC和74AUC,CMOS技术不适合于射频和模拟电路，BiMOS是射频中应用最多的。,CMOS数制逻辑电路的主流工艺技术,一、数字集成电路基础知识,分类,TTL集成门电路的封装,内部逻辑构造 （74LS00）,我国集成电路型号命名法,TTL74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义,CT 74 LS 00 P,(1

2、) (2) (3) (4) (5),封装形式 P：塑料双列直插封装 器件种类：四2输入与非门 器件系列：低功耗肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 CT：国产TTL电路,CT74LS00P为国产的（采用塑料双列直插封装）TTL 四2输入与非门。,举例说明：,封装形式 J：陶瓷双列直插封装 器件种类：4位并行移位寄存器 器件系列：肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 SN：美国TEXAS公司制造,SN 74 S 195 J,(1) (2) (3) (4) (5),SN74S195J为美国TEXAS公司制造的采用陶瓷双列直插封装的4位并行移位寄存器,4000系列

3、CMOS器件型号的组成及符号意义,CMOS和TTL门电路比较,CMOS门电路得各种系列的性能比较,TTL门电路得各种系列的性能比较,用主要技术参数传输延迟时间Tpd和功耗PD综合描述各种逻辑门电路的性能,CMOS数字电路的特点,CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。 CMOS带负载的能力比TTL电路强。 CMOS电路的电源电压允许范围较大，约在318V，抗干扰能力比TTL电路强。 CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个W，中规模集成电路的功耗也不会超过100W。 CMOS集成电路的集成度比TTL电路高。 CMOS电路适合于特殊环境下工作。 CMOS电路容易受静电感应而击穿

4、，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。,二、正负逻辑问题,将高电平用逻辑1表示，低电平用逻辑0表示,将高电平用逻辑0表示，低电平用逻辑1表示,负逻辑,正逻辑,结论： 正逻辑和负逻辑只是看问题的角度或分析问题的方法不同而已，电路输入与输出的电平关系始终是不变的,串行总线标准 EIA RS-232C： 逻辑1为“-5V-15V”;逻辑0为“+5V+15V”。,工程实践中，电路描述一般采用正逻辑。,三、逻辑门电路使用中的几个实际问题,抗干扰措施,各种门电路之间的接口问题,门电路带负载时的接口电路,CMOS门驱动T

5、TL门,TTL门驱动CMOS门,用门电路直接驱动显示器件,机电性负载接口,多余输入端的处理措施,去耦合滤波电容,接地和安装工艺,需要采用接口电路，一般需要考虑下面几个因素： 1.门电路的扇出数问题，即驱动器件必须对负载器件提供足够大的灌电流或拉电流。 2.电压兼容性的问题，驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值。 3.其余如噪声容限、输入和输出电容以及开关速度等参数在某些设计中也必须予以考虑。,各种门电路之间的接口问题,CMOS门驱动TTL门,在这种情况下，只要两者的电压参数兼容，不需另加接口电路，仅按电流大小计算出扇出数即可。,当CMOS门的输出为高电平时，

6、它为TTL负载提供拉电流，反之则提供灌电流。,COMS驱动TTL： 主要问题：输出低电平电流最大值小于TTL低电平输入电流 解决方案：1)采用CMOS电路并联提高负载能力 2)采用分立三极管反相器进行连接,将CMOS门电路并联以提高带负载能力,将同一封装内的门电路并联使用，两个门并联后的最大负载电流略低于每个门最大负载电流的两倍,TTL门驱动CMOS门,用上拉电阻Rp接到VDD可将TTL的输出高电平电压升到约5V，上拉电阻的值取决于负载器件的数目以及TTL和CMOS的电流参数。,当TTL驱动CMOSHCT时，由于电压参数兼容 ，不需另加接口电路。基于这一情况，在数字电路设计中 ，也常用CMOS

7、HCT当作接口器件，以免除上拉电阻。,用接入上拉电阻提高TTL电路输出的高电平,TTL驱动CMOS： 主要问题：输出高电平低于CMOS输入高电平 解决方案：1)设置上拉电阻 2)采用OC门(CMOS门的电源电压较高时),VOH = VDD RU(IO+nIIH) VDD,图(a)表示CMOS反相器74HC04驱动一发光二极管LED，电路中串接了一限流电阻R以保护LED。,当LED接人电路的情况如上图(b)所示时，门电路的输入信号应为高电平，输出为低电平。,门电路带负载时的接口电路,用门电路直接驱动显示器件,对于小型继电器，可以将两个反相器并联作为驱动电路,在继电器的应用中，继电器本身有额定的电压和电流参数。一般情况下，需用运算放大器以提升到必须的数一模电压和电流接口值。,机电性负载接口,门电路多余输入端的处理措施： 1. 与非门在使用时如果有多余的输入端不用，一般不应悬空，以防止外界干扰信号的侵入。有以下几种处理方法： 将其经13K的电阻接至电源正端，对CMOS来说直接接电源； 接高电平VH; 与其他信号输入端并接使用。 2.或门及或非门的多余输入端应接低电平。 3.与或非的多余与门其输入端必须接低电平。,TTL与非门的输入