第二章-逻辑门电路ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Chapter 2 Logic Gate Circuits概述概述分立元件门电路分立元件门电路双极型集成门电路双极型集成门电路 MOS MOS型门电路型门电路第二章第二章 逻辑门电路逻辑门电路数字电子技术数字电子技术半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性TTLTTL电路于电路于C MOSC MOS电路的接口电路的接口我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物概述概述

2、2.1 2.1 概述概述数字电子技术数字电子技术1、用以实现、用以实现基本逻辑运算基本逻辑运算和和复合逻辑运算复合逻辑运算的单元的单元 电路通称为门电路。电路通称为门电路。2、常用的门电路在逻辑功能上有：、常用的门电路在逻辑功能上有：与门、或门、与门、或门、 非门、与非门、或非门、与或非门、异或门非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。等。3、在电子电路中，用高、低电平分别表示、在电子电路中，用高、低电平分别表示1、0两两 种二值逻辑状态，此为种二值逻辑状态，此为正逻辑正逻辑，否则为，否则为负逻辑负逻辑。 如图如图2.1.1所示。所示。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这

3、样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物数字电子技术数字电子技术2.1 2.1 概述概述图图2.1.1 2.1.1 正逻辑和负逻辑正逻辑和负逻辑对元、器件对元、器件参数精度参数精度和电源和电源稳定度稳定度较模拟电路低一些。较模拟电路低一些。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物数字电子技术数字电子技术2.1 2.1 概述概述图图2.1.2 2.1.2 获得高、低电平的基本原理获得高、低电平的基本原理(a)(a)单开关电路单开关电路(b)(b)互补开关电路互补

4、开关电路4、获得高、低电平的基本原理如图、获得高、低电平的基本原理如图2.1.2所示。所示。缺陷？缺陷？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术一、半导体二极管的开关特性一、半导体二极管的开关特性图图2.2.1 2.2.1 二极管开关电路结构及电路示意二极管开关电路结构及电路示意 VON: 硅硅0.60.7V; 锗锗0.20.3V我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

5、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术(a)图图2.2.2 2.2.2 二极管伏安特性的几种近似方法（静态分析）二极管伏安特性的几种近似方法（静态分析）(a)Von(a)Von和和r rD D均不可忽略均不可忽略 (b) (b) Von不可忽略不可忽略 (c) (c) Von和和rD均可忽略均可忽略 (b)(c) 1(TVvSeIi我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.

6、2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术图图2.2.3 2.2.3 二极管的动态电流波形二极管的动态电流波形V我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术二、半导体三极管的开关特性二、半导体三极管的开关特性1、三极管的特点：、三极管的特点：图图2.2.4 2.2.4 双极型双极型(NPN)(NPN)三极管的输出特性曲线三极管的输出特性曲线思考：模电和思考：模电和数电的区别？数电的区别？bc

7、e我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术2 2、三极管开关电路分析：、三极管开关电路分析：图图2.2.5 2.2.5 双极型三极管的开关等效电路双极型三极管的开关等效电路(a)(a)截止状态截止状态 (b)(b)饱和导通状态饱和导通状态(a)(b)ICEO我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开

8、关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术3 3、三极管开关电路动态分析：、三极管开关电路动态分析：图图2.2.6 2.2.6 双极型三极管的动态开关特性（结电容效应）双极型三极管的动态开关特性（结电容效应）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术基础数字电子技术基础三、三、MOSMOS管的开关特性管的开关特性1、MOS管的结构：管的结构：图图2.2.7 MOS2.2.7 MOS管的结构和符号管的结构和符号VGS(TH):1

9、4V我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术2 2、MOSMOS管的输入特性和输出特性：管的输入特性和输出特性：图图2.2.8 MOS2.2.8 MOS管共源接法和输出特性曲线管共源接法和输出特性曲线（a a）共源接法）共源接法 （b b）输出特性曲线）输出特性曲线恒流区恒流区截止区截止区可变电阻区可变电阻区我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错

10、：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术3 3、MOSMOS管的基本开关电路：管的基本开关电路：图图2.2.9 MOS2.2.9 MOS管的基本开关电路及其等效电路管的基本开关电路及其等效电路我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术4 4、MOSMOS管的四种类型（列表）：管的四种类型（列表）：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽

11、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术4 4、MOSMOS管的四种类型（续）：管的四种类型（续）：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 2.2 半导体器件的开关特性半导体器件的开关特性数字电子技术数字电子技术我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物分立元件门电路分立元件门电路2.3 2

12、.3 分立元件门电路分立元件门电路数字电子技术数字电子技术一、二极管与门一、二极管与门图图2.3.1 2.3.1 二极管与门二极管与门我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 分立元件门电路分立元件门电路数字电子技术数字电子技术二、二极管或门二、二极管或门图图2.3.2 2.3.2 二极管或门二极管或门我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 分立元件门电路分立元件门电路数字电

13、子技术数字电子技术三、三极管非门（反相器）三、三极管非门（反相器）bV图图2.3.3 2.3.3 三极管非门（反相器）三极管非门（反相器）BSbIi 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 分立元件门电路分立元件门电路数字电子技术数字电子技术四、其它电路四、其它电路图图2.3.4 2.3.4 与非门电路与非门电路我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 分立元件门电路分立元件

14、门电路数字电子技术数字电子技术思考：思考：如何用分立元件画出与或非门、异或门和同或如何用分立元件画出与或非门、异或门和同或门的电路图？门的电路图？图图2.3.5 2.3.5 或非门电路或非门电路我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物双极型集成门电路双极型集成门电路2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2.4.1 集成电路概述集成电路概述 目前，数字电路中，集成电路已几乎取代了分立目前，数字电路中，集成电路已几乎取代了分立元件电路。元件电路。 所谓所谓集成电路集成电

15、路，即把电路中的半导体器件、电阻、，即把电路中的半导体器件、电阻、电容及连线等制作在一个半导体基片上，构成一个电容及连线等制作在一个半导体基片上，构成一个完整的电路，并封装在一个管壳内。完整的电路，并封装在一个管壳内。 集成电路的集成电路的优点优点：体积小、重量轻、可靠性高、：体积小、重量轻、可靠性高、寿命长、功耗小、成本低、工作速度高。寿命长、功耗小、成本低、工作速度高。 通常把一个封装内含有等效逻辑门的个数或元器通常把一个封装内含有等效逻辑门的个数或元器件的个数定义为件的个数定义为集成度集成度。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，

16、证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术图图2.4.1 2.4.1 集成电路图例集成电路图例我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物亚微米亚微米(0.5到到1微微米米)深亚深亚微米微米(小于小于0.5 m)超深亚微超深亚微米米(小于小于0.25 m ，目前已经目前已经到了到了0.03 m)。集成电路工艺特征尺寸我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里

17、边有一个活的生物单个芯片上的晶体管数我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物集成电路芯片面积我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物集成电路的电源电压我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物集成电路的时钟频率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的

18、猜测没有错：表里边有一个活的生物平均每个晶体管价格我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC集成电路发展的规模我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物集成电路发展 集成电路的迅速发展，集成电路的迅速发展，关键就在于集成电路的关键就在于集成电路的布图布图设计水平设计水平的迅速提高，集成的迅速提高，集成电路的布图设计由此而日益电路的布图设计由此而日益复杂

19、而精密。这些技术的发复杂而精密。这些技术的发展，使得集成电路的发展进展，使得集成电路的发展进入了一个新的发展的入了一个新的发展的里程碑里程碑。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术 数字集成电路按数字集成电路按输出结构输出结构分可分为：分可分为： # # 推拉式输出或推拉式输出或CMOSCMOS反相器输出反相器输出 # OC# OC输出或输出或ODOD输出输出 三态输出三态输出我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它

20、放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术 数字集成电路按数字集成电路按制造工艺制造工艺不同可分为：不同可分为： 双极型：双极型： * TTL常用之一，速度较快，功率较大；常用之一，速度较快，功率较大； * HTL抗干扰强，速度低；抗干扰强，速度低； * ECL速度快，功耗大；速度快，功耗大； * IIL 集成度很大，功耗最低，抗干扰差，集成度很大，功耗最低，抗干扰差， 速度低；速度低； MOS型：型：* CMOS常用之一，低功耗，抗干扰能力强；常用之一，低功耗，抗干扰能力强；

21、* NMOS * PMOS Bi-CMOS型：型：功率小，输出阻抗小。功率小，输出阻抗小。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2.4.2 TTL集成门电路集成门电路（一）（一） TTLTTL集成门电路的结构集成门电路的结构图图2.4.2 TTL2.4.2 TTL集成门电路结构图集成门电路结构图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

22、物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术1 1、输入级形式（一）、输入级形式（一）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术1 1、输入级形式（二）、输入级形式（二）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2 2、中间级、中间级形式

23、形式我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术3 3、输出级形式（一）、输出级形式（一）输出电阻很低；输出电阻很低；输出高低电平固定；输出高低电平固定；驱动能力较弱。驱动能力较弱。输出电平可变；输出电平可变；驱动能力增强；驱动能力增强；可可“线与线与”。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门

24、电路数字电子技术数字电子技术3 3、输出级形式（二）、输出级形式（二）达林顿结构达林顿结构,可加速开关过程；可加速开关过程；输出电阻减小，速度增快；输出电阻减小，速度增快；静态功耗增加，驱动能力增强。静态功耗增加，驱动能力增强。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术一、一、 TTL反相器反相器（二）（二） 几种典型的几种典型的TTL集成门电路集成门电路AAAA电路结构电路结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

25、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术一、一、 TTL反相器反相器电压传输特性电压传输特性我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术一、一、 TTL反相器反相器输入噪声容限输入噪声容限噪声容限：噪声容限：在保证输出高、低电平基本不变（或在保证输出高、低电平基本不变（或者说变化的大小不超过允许限度）的条件下，允者说变

26、化的大小不超过允许限度）的条件下，允许输入电平有一定的波动范围。许输入电平有一定的波动范围。74系列门电路输入高电平和低电平时的噪声容限分别为：系列门电路输入高电平和低电平时的噪声容限分别为： VNH=VOH(min)-VIH(min)=0.4V VNL=VIL(max)-VOL(max )=0.4V我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术二、二、 TTL集成与非门集成与非门ABABABAB悬空？悬空？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶

27、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术三、三、 其它逻辑功能的其它逻辑功能的TTL门电路门电路A+BABA+BA+B或非门或非门1、几种复合门电路、几种复合门电路我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术ABCDAB+CDAB+CDAB+CD与或非门与或非门我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖

28、的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术基础数字电子技术基础A+BAB异或门异或门A B我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2、集电极开路（、集电极开路（OC）与非门）与非门图图2.4.3 2.4.3 推拉式输出级并联的情况推拉式输出级并联的情况我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样

29、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术图图2.4.4 OC2.4.4 OC门与非门电路结构及国标符号门与非门电路结构及国标符号我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术图图2.4.5 OC2.4.5 OC门输出并联的接法和逻辑图门输出并联的接法和逻辑图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世

30、界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术 工作时需工作时需外接外接负载电阻（负载电阻（R RL L）和电源（）和电源（VVcccc）; ; 可根据要求选择电源，灵活得到下级电路可根据要求选择电源，灵活得到下级电路所需电压所需电压; ; 可将可将OCOC门输出端直接并联，进行门输出端直接并联，进行“线与线与”； 有些有些OCOC门的输出管设计尺寸较大，足以门的输出管设计尺寸较大，足以承受较大电承受较大电 流和较高电压流和较高电压，可以直接驱动小型继电器。，可以直接驱动小型继电器。集电极开路（集电极开

31、路（OC）门的特点）门的特点我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术3、三态输出门、三态输出门使使T4也截止，输出也截止，输出呈高阻态呈高阻态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术图图2.4.6 2.4.6 三态与非门的电路结构和逻辑符号三态与非门的电路结构和逻

32、辑符号（a a）高电平有效三态门（）高电平有效三态门（b b）低电平有效三态门）低电平有效三态门使使T4也截止，输出也截止，输出呈高阻态呈高阻态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术图图2.4.7 2.4.7 用三态输出门用三态输出门接成总线结构接成总线结构图图2.4.8 2.4.8 用三态输出门实用三态输出门实现数据的双向传输现数据的双向传输我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

33、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 2.3 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术 三态：低电平、高电平、三态：低电平、高电平、高阻高阻; ; 可实现在同一根导线上分时传送若干门电路的输出可实现在同一根导线上分时传送若干门电路的输出 信号（即接成信号（即接成总线结构总线结构）; ; 可做成单输入、单输出的可做成单输入、单输出的总线驱动器总线驱动器； 还可实现数据的还可实现数据的双向传输双向传输等。等。三态门（三态门（TS）的特点）的特点我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表

34、里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2.4.3 ECL门电路（门电路（*）一、一、ECL（Emitter Coupled Logic）门电路的基本单元：）门电路的基本单元：图图2.4.9 ECL2.4.9 ECL门电路的基本单元（差动放大器）门电路的基本单元（差动放大器）VVVVILIH6 . 18 . 0T1、T3均工作在非均工作在非饱和状态饱和状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子

35、技术数字电子技术二、四输入二、四输入ECL或或/或非门电路介绍：或非门电路介绍：图图2.4.10 ECL2.4.10 ECL或或/ /或非门的电路及逻辑符号或非门的电路及逻辑符号我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术三、三、ECL门电路的主要特点：门电路的主要特点：优点：优点： 由于三极管导通时为由于三极管导通时为非饱和状态非饱和状态，所以，所以其工作速度是各种集成门电路中其工作速度是各种集成门电路中最高最高的一种，的一种，t

36、pd可缩短至可缩短至2ns以下。以下。 电路中电路中电阻取值较小电阻取值较小，逻辑电平摆幅小逻辑电平摆幅小(0.8V)，或或/或非互补输出，使用方便、灵活。或非互补输出，使用方便、灵活。 输出采用射随器，所以输出采用射随器，所以输出阻抗低、带输出阻抗低、带负载能力强负载能力强。 由于在开关工作状态下的电源电流基本由于在开关工作状态下的电源电流基本不变，所以电路内部的不变，所以电路内部的开关噪声很低开关噪声很低。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数

37、字电子技术数字电子技术缺点：缺点： 噪声容限低。噪声容限低。 电路功耗大。电路功耗大。 输出电平的稳定性较差。输出电平的稳定性较差。 目前，目前，ECL电路的产品只有中、小规模的电路的产品只有中、小规模的集成电路，主要用在集成电路，主要用在高速、超高速高速、超高速的数字系统的数字系统和设备当中。和设备当中。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术2.4.4 IIL门电路门电路（*）一、一、 （Integrated Injecti

38、on Logic）电路简介：）电路简介：LI2 电路的基本单元是由一只电路的基本单元是由一只NPN多集电极三极管构成的反多集电极三极管构成的反相器，反相器的偏流由另一只相器，反相器的偏流由另一只PNP三极管提供。三极管提供。LI2图图2.4.11 IIL2.4.11 IIL电路的基本逻辑单元电路的基本逻辑单元我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 2.4 双极型集成门电路双极型集成门电路数字电子技术数字电子技术二、二、 电路的主要特点：电路的主要特点：LI2优点：优点：1）电路结构简单，这样

39、节省了硅片面积又降低了功耗；）电路结构简单，这样节省了硅片面积又降低了功耗； 2）各逻辑单元之间无需隔离，这样简化了工艺，省了片上）各逻辑单元之间无需隔离，这样简化了工艺，省了片上的隔离槽，使集成度大大提高；的隔离槽，使集成度大大提高； 3）IIL电路能够在电路能够在低电压、微电流低电压、微电流下工作。下工作。 正因为此，正因为此，IIL是目前双极型电路中是目前双极型电路中功耗最低功耗最低的一种，且其的一种，且其集集成度可相当大成度可相当大。另外，。另外，IIL还可以与还可以与TTL电平相兼容，工艺也兼容。电平相兼容，工艺也兼容。缺点：缺点：1）抗干扰能力差（）抗干扰能力差（ ）；）； 2）开

40、关速度较慢（饱和型电路，）开关速度较慢（饱和型电路， ）。）。VV6 . 0nstpd3020: 目前，目前，IIL电路主要用于制作电路主要用于制作大规模大规模集成电集成电路的内部逻辑电路。路的内部逻辑电路。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术MOSMOS型门电路型门电路2.5.1 CMOS门电路门电路 CMOS （Complementary-Symmetery Metal Oxide Semiconductor）即）即“互补对

41、称金属氧化物互补对称金属氧化物半导体半导体” ，由于，由于CMOS电路中巧妙的利用了电路中巧妙的利用了N沟道增沟道增强型强型MOS管和管和P沟道增强型沟道增强型MOS管特性的互补性，因管特性的互补性，因而不仅电路结构简单，而且具有而不仅电路结构简单，而且具有低功耗、抗干扰能力低功耗、抗干扰能力强强等突出特点，且其等突出特点，且其工作速度也在逐步提高工作速度也在逐步提高。正因如。正因如此，此，CMOS电路的制作工艺在数字集成电路中得到了电路的制作工艺在数字集成电路中得到了广泛应用。广泛应用。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

42、测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术一、一、CMOSCMOS非门（反相器）非门（反相器）图图2.5.1 CMOS2.5.1 CMOS反相器反相器（a a）结构示意图）结构示意图 （b b）电路图）电路图,)()(DDSSIPthGSNthGSDDVVVVVV条件：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 MOS2.4 MOS型门电路型门电路 数字电子技术数字电子技术二、二、CMOSCMOS与非门（与非门（P P并并N N串）串）图图

43、2.4.2 CMOS2.4.2 CMOS与非门与非门0 0X XR ROFFOFFR RX XR RX XR RONON1 11 1R RONONR RONONR ROFFOFFR ROFFOFF我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术图图2.5.3 2.5.3 带缓冲级的带缓冲级的CMOSCMOS与非门与非门我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有

44、一个活的生物2.4 MOS2.4 MOS型门电路型门电路 数字电子技术数字电子技术三、三、CMOSCMOS或非门（或非门（P P串串N N并）并）图图2.4.4 CMOS2.4.4 CMOS或非门或非门缺陷？缺陷？1 1X XR RONONR RX XR RX XR ROFFOFF我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术图图2.5.5 2.5.5 带缓冲级的带缓冲级的CMOSCMOS或非门或非门我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西

45、，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术四、四、CMOSCMOS传输门和双向模拟开关传输门和双向模拟开关图图2.5.6 CMOS2.5.6 CMOS传输门电路及逻辑符号传输门电路及逻辑符号SDDSVI/VOVO/VI导通时电阻为一常数，百欧级导通时电阻为一常数，百欧级我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术图

46、图2.5.7 CMOS2.5.7 CMOS传输门的应用之一传输门的应用之一CMOSCMOS模拟开关模拟开关我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术CMOSCMOS传输门特点：传输门特点： 当当C接低电平，接低电平， 接高电平时，传输门接高电平时，传输门断开断开； 当当C接高电平，接高电平， 接低电平时，或者接低电平时，或者VTP导通，导通，或者或者VTN导通，或者二者同时导通，传输门导通，或者二者同时导通，传输门导通导通； 由于二管

47、为对称结构，所以由于二管为对称结构，所以源漏极可互换源漏极可互换； 当传输门导通时，当一管导通电阻减小，则另当传输门导通时，当一管导通电阻减小，则另一管导通电阻就增加，由于两管并联运行，可近似认为一管导通电阻就增加，由于两管并联运行，可近似认为开关的导通电阻近似为一个常数，开关的导通电阻近似为一个常数，约几百欧姆约几百欧姆，后接运，后接运放等输入阻抗较大的器件时可忽略不计；放等输入阻抗较大的器件时可忽略不计； 当传输门导通时，可当传输门导通时，可直接传输模拟信号直接传输模拟信号，作模，作模拟开关使用，可广泛地用于采样保持、数拟开关使用，可广泛地用于采样保持、数/模和模模和模/数数转换、斩波等电

48、路中。转换、斩波等电路中。CC我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术五、五、CMOSCMOS集成门电路的特点集成门电路的特点（一）与（一）与TTL集成电路相比，集成电路相比，CMOS电路具有如下特点：电路具有如下特点： （1）静态功耗低。静态功耗低。 例：电源电压例：电源电压V VDDDD5V5V时，时，MSIMSI电路的静态功耗电路的静态功耗100mW100M100M。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一

49、个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术 （4）扇出能力强。扇出能力强。 例：低频工作时，一个输出端可驱动例：低频工作时，一个输出端可驱动5050个以上的个以上的CMOSCMOS器件的输入端。器件的输入端。 （5）抗干扰能力强。抗干扰能力强。 例：例：CMOSCMOS集成电路的电压噪声容限可达电源电压的集成电路的电压噪声容限可达电源电压的4545，而且高低电平噪声容限基本相等。，而且高低电平噪声容限基本相等。 （6）逻辑摆幅大。逻辑摆幅大。 例：空载时输出高电平例：空载时输出高电平V VOH

50、OH=(V=(VDDDD-0.05V)-0.05V)V VDDDD，输出，输出低电平低电平V VOLOL=V=VSSSS(V(VSSSS+0.05V)+0.05V)。 （7）温度稳定性好，且有较强的抗辐射能力。温度稳定性好，且有较强的抗辐射能力。 （8）集成度高，功耗低，成本低。集成度高，功耗低，成本低。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 MOS2.5 MOS型门电路型门电路数字电子技术数字电子技术 （二）（二）CMOS电路的不足：电路的不足： （1）4000系列的工作速度系列的工作速度