袁佩宏第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路

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1、第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路本单元重点知识点1、三态门和OC门逻辑应用。2、组合逻辑电路的分析与设计方法。3、编码器和译码器的实践应用。4、数据选择器和全加器的实践应用。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路数字集成电路按照其内部使用的晶体管种类不同，可以分为双极型数字集成电路和金属氧化物半导体场效应管集成电路（即MOS电路）。双极型数字集成电路也有很多种类，其中应用最多的是TTL电路。MOS电路也有很多种类，其中应用最多的是CMOS电路。第四单元集成逻辑门电路和组合

2、逻辑门电路第一节TTL电路一、TTL与非门的工作原理TTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶体管，称之为:Transistor—TransistorLogic。TTL电路的电源统一规定为+5V。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路+5VABR1V1R2V2R3L=ABR4R5V3V4V5输入级输出级中间级＆ABL逻辑功能：全1出0,有0出1TTL与非门第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路TTL电路悬空的输入端相当于接高电平。为了防止干扰，可将悬空的输入端接高电平。通用：IO=0.4mA要求UOH≥2.4V

3、典型值：输出高电平UOH=3.4V1、输出高电平UOH输出高电平将随着拉电流的增大而降低。TTL电路的典型参数：第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路典型值：输出低电平UOL=0.3V通用：IO=12.8mA要求UOL≤0.4V通常TTL电路的灌电流能力大于拉电流能力。称“易灌拉”2、输出低电平UOL输出低电平将随着灌电流的增大而升高。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路3、输入漏电流IIH就是发射结的反向漏电流。电路在输入端高电平时，有电流从输入端流入（在多级门电路相连时，此电流即为前级门电路的拉电流）为减轻负

4、载，这一电流应越小越好。4、输入短路电流IIS电路在输入端对地短路时，有电流从输入端流出（在多级门电路相连时，此电流即为前级门电路的灌电流）为减轻负载，这一电流应越小越好。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路5.扇出系数N门电路的输出端所能驱动同类门电路最大个数，称为该门电路的扇出系数N，也称负载能力。一般N≥8。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路6.电源电流电路工作时的工作总电流（当然会因为输入电平的不同工作电流也会不同，单取大的）。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电

5、路7.平均传输延迟时间tpd。在与非门输入端加上一个脉冲电压，则输出电压将对输入电压有一定的时间延迟，从输入脉冲上升沿的50%处起到输出脉冲下降沿的50%处的时间叫做上升延迟时间tpd1；从输入脉冲下降沿的50%处到输出脉冲上升沿的50%处的时间叫做下降延迟时间tpd2。平均传输延迟时间tpd定义为tpd1与tpd2的平均值，即：tpd=（tpd1+tpd2）/2TTL门电路的阈值电压UT=1.4V当UI≥UT时，UI=“1”，UI

6、输特性。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路二、三态门三态门与一般门电路不同，它的输出端除了出现高电平、低电平外，还有输出悬空状态，即高阻态（亦称禁止态），由于电路输出有高电平、低电平外、高阻态三种状态，故称为三态门，但并不是3个逻辑值电路，逻辑值永远只有0，1两种。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路+5VABR1V1R2V2R3LR4R5V3V4V5E＆ABLEEN三态门结构当EN=1时，正常工作；当EN=0时，高阻状态。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路三态门应用

7、三态与非门的最重要的用途就是可向一条导线（又称总线）上轮流传送几组来源不同的数据。但必须保证任何时间里最多只有一个三态门处于有效工作状态，否则就有可能发生几个门同时处于工作状态，而使输出状态不正常的现象。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路+5VABR1V1R2V2R3LV5＆ABL◇三、OC门结构集电极开路第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路＆ABL1◇＆ABL2◇＆ABL3◇+UccL=L1L2L3RcOC门的线与接法：使用OC门的关键是选择外接RL和电源:根据带负载情况确定。一般与非门电路不允许采用线与接

8、法。第四单元集成逻辑门电路和组合逻辑门电路第二节MOS电路一、场效应管简介场效应管是一种电压型控制器件；其主要特点是：工作时输入端采用电压进行控制，不需要输入电流。场效应管具有输入电阻高，受温度，辐射等外界条件影响小，功耗小，便于集成等优点。它依靠半导体中多数载流子进行导电，又称为单极型半导体管。场效应管分为结型和绝缘栅型（MOS型）两种；MOS型器件从导电