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1、计算机结构与逻辑设计第九章 数字集成逻辑电路及应用目录l晶体管开关电路l单沟道MOS开关电路lCMOS开关电路l双极性模拟开关l门电路l门电路基础l常用门电路l开关信号产生基础2理想模拟开关电路要求ViVoVc模拟开关图例VcIVth理想开关电路转移特性理想开关工作特性：1.接通状态时电阻为0；2.断开状态时电阻无穷大；3.通断之间的转换在瞬间完成。3MOS晶体管简介l金属-氧化物-半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor-MOS FET）l源、栅、漏三电极l栅-源之间电压控制漏-源间电流大小l晶体管是当今主流门电路的基
2、本组成4MOS晶体管工作特性5MOS管电阻特性lMOS管的导通性能与VGS关系密切；l线形电阻区导通电阻很小；饱和工作区电阻大；l用高、低电平使管子在截止区和线形电阻区之间切换。6单沟道MOS开关电路缺点：l控制信号动态范围要求大；l控制信号的高电平比输入模拟信号的最大值与阈值电平的和高；l控制信号的低电平比输入模拟信号的最低值与阈值电平的和低。7CMOS双向模拟开关单元主要特点：lN沟道MOS管与P沟道MOS管构成互补结构；l两个MOS管参数对称；l两个栅极加相反的控制信号。8CMOS双向模拟开关的电阻特性lEN加低电平，两管都截止，截止电阻大；lEN加高电平，Vi低时T1管导通，Vi高时，
3、T2管导通。两管电阻并联，总阻值起伏小，电阻特性理想，实现双向导通；l应用于多路模拟开关。9CMOS多路模拟开关l功能与数据选择器类似l可传送模拟信号l兼有信号分配器的功能l常用于数据采集系统10PN结和双极型晶体管11双极性模拟开关电路l当基极与发射极电压VBE小于晶体管开启电压（约0.5V），晶体管处于截至状态；l当基极与发射极电压足够大，晶体管进入饱和区，集电极电流和管子两端压降近似不变。BTC模拟开关电路图12两种模拟开关的比较MOS模拟开关与BJT模拟开关相比：l接通电阻大；l运行速度较慢；l功耗小；l无内部延时；l工作特性线形好；l集成工艺好。13门电路基本工作方式14门电路的主要
4、性能指标l传输特性l逻辑电平l高电平、低电平l开门电平、关门电平l阈值电平l干扰容限l平均延时时间l功耗l最大负载电流15常用门电路制作工艺lTTL*lECLlI2LlEFLlMOSlCMOS*16TTL门电路实例l双极型晶体管构成l核心逻辑是BJT反相器l实用门电路有相应的输入/输出电路l输入部分多发射极晶体管功能特殊1774LS系列门电路及其传输特性18TTL门电路家族19MOS门电路20CMOS反相器21CMOS门电路实例122CMOS门电路实例223CMOS三态门24动态门及其应用25开关信号基础l波形加工l波形产生l张弛振荡原理l张弛振荡曲线l稳定性分析l触发特性26施密特触发器27单稳态触发器28自激多谐振荡器29晶体振荡器l频率稳定度高l输出波形需整形l常用时钟波形源30555定时器电路构成31555定时器工作状态表32555定时器主要应用l做施密特触发器*l做单稳态触发器l做自激多谐振荡器33