(11.2.1)--8.2集成复合门电路.pdf

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1、集成电路集成电路：集成电路的优点：体积小、可靠性高集成电路的优点：体积小、可靠性高8.2 集成复合门电路集成复合门电路每一年半左右集成电路的综合性能提高一倍，每一年半左右集成电路的综合性能提高一倍，每三年左右集成电路的集成度提高一倍。每三年左右集成电路的集成度提高一倍。将为数众多的晶体管、电阻、导线组成的将为数众多的晶体管、电阻、导线组成的电子电路制作在同一块硅半导体芯片上。电子电路制作在同一块硅半导体芯片上。摩尔定律摩尔定律:目前集成电路制作工艺加工的尺寸已经缩小到了纳米级。目前集成电路制作工艺加工的尺寸已经缩小到了纳米级。能将能将1亿以上的晶体管制作在一片硅片上。亿以上的晶体管制作在一片硅

2、片上。现在已经可以把一个复杂的电子系统制作在一个硅片上，现在已经可以把一个复杂的电子系统制作在一个硅片上，形成所谓的“片上系统”。形成所谓的“片上系统”。集成度：集成度：单位芯片上包含的三极管的数目或者门电路的数目。单位芯片上包含的三极管的数目或者门电路的数目。小规模集成电路（小规模集成电路（SSI）集成电路集成电路按照集成度的高低划分按照集成度的高低划分各种封装形式的集成电路各种封装形式的集成电路中规模集成电路（中规模集成电路（MSI）大规模集成电路（大规模集成电路（LSI）超大规模集成电路（超大规模集成电路（VLSI）CC0000 CC4000CT1000 通用系列通用系列CT2000 高

3、速系列高速系列CT3000 CT4000 低功耗系列低功耗系列TTL 电路电路CMOS 电路电路集成电路根据电路工艺的不同划分集成电路根据电路工艺的不同划分出现较早，制作工艺成熟，产量大，品种全，价格低，速度快，出现较早，制作工艺成熟，产量大，品种全，价格低，速度快，(Transistor-Transistor Logic circuit)结构简单、制造方便，功耗小，带负载能力和抗干扰能力强结构简单、制造方便，功耗小，带负载能力和抗干扰能力强(Complementory Mos Circuit)电路与电子技术电路与电子技术逻辑表达式：逻辑表达式：BAF+=+=真值表真值表0001ABF0 01

4、 00 11 1逻辑符号：逻辑符号：AFB1一、一、或非门电路或非门电路或非门：实现或非逻辑关系的单元电路。或非门：实现或非逻辑关系的单元电路。规律：规律：任任 1 则则 0全全 0 则则 1电路与电子技术电路与电子技术NMOSNMOS管：管：U UGS(th)GS(th)0 0，PMOSPMOS管：管：U UGS(th)GS(th)0 U UGS(th)GS(th)时，时，导通导通当当U UGSGS U UGS(th)GS(th)时，时，导通导通电路与电子技术电路与电子技术NMOS2PMOS1PMOS2FANMOS1DDDDSSSS+UB导通导通截止截止F=1（1）当）当A=0、B=0时，时

5、，PMOS1和和PMOS2均导通，均导通，NMOS1和和NMOS2均截止，均截止，F=1；A=0B=0电路与电子技术电路与电子技术（1）当）当A=0、B=0时，时，PMOS1和和PMOS2均导通，均导通，NMOS1和和NMOS2均截止，均截止，F=1；（2）当）当A=0、B=1时，时，PMOS1导通，导通，PMOS2截止，截止，NMOS1截止，截止，NMOS2导通，导通，F=0；NMOS2PMOS1PMOS2FANMOS1DDDDSSSS+UBF=0导通导通截止截止A=0B=1电路与电子技术电路与电子技术（1）当）当A=0、B=0时，时，PMOS1和和PMOS2均导通，均导通，NMOS1和和N

6、MOS2均截止，均截止，F=1；（2）当）当A=0、B=1时，时，PMOS1导通，导通，PMOS2截止，截止，NMOS1截止，截止，NMOS2导通，导通，F=0；（3）当）当A=1、B=0时，时，PMOS1截止，截止，PMOS2导通，导通，NMOS1导通，导通，NMOS2截止，截止，F=0；NMOS2PMOS1PMOS2FANMOS1DDDDSSSS+UBF=0截止截止导通导通A=1B=0电路与电子技术电路与电子技术（1）当）当A=0、B=0时，时，PMOS1和和PMOS2均导通，均导通，NMOS1和和NMOS2均截止，均截止，F=1；（2）当）当A=0、B=1时，时，PMOS1导通，导通，P

7、MOS2截止，截止，NMOS1截止，截止，NMOS2导通，导通，F=0；（3）当）当A=1、B=0时，时，PMOS1截止，截止，PMOS2导通，导通，NMOS1导通，导通，NMOS2截止，截止，F=0；（4）当）当A=1、B=1时，时，PMOS1和和PMOS2均截止，均截止，NMOS1和和NMOS2均导通，均导通，F=0；NMOS2PMOS1PMOS2FANMOS1DDDDSSSS+UBF=0导通导通截止截止A=1B=1电路与电子技术电路与电子技术（1）CMOS或非门或非门（2）CMOS或非门或非门（两输入端或非门）（两输入端或非门）（四输入端或非门）（四输入端或非门）电路与电子技术电路与电子

8、技术逻辑表达式：逻辑表达式：BAF=1101真值表真值表ABF0 01 00 11 1逻辑符号：逻辑符号：AFB&二、二、与非门电路与非门电路与非门：实现与非逻辑关系的单元电路。与非门：实现与非逻辑关系的单元电路。规律：规律：任任 0 则则 1全全 1 则则 0电路与电子技术电路与电子技术A=0，B=0，A=0，B=1，A=1，B=0，F=1 VB1=0.9VT3 导通导通T2和和 T4处于截止状态处于截止状态第一种情况第一种情况1B1CD+5 VT4RB1RC2RC3ABF T1 T2 T3 RE2TTL 与非门原理电路与非门原理电路0.2V0.9V0.9V饱和饱和截止截止导通导通F=1电路

9、与电子技术电路与电子技术A=0，B=0，A=0，B=1，A=1，B=0，F=1 VB1=0.9VT3 导通导通T2和和 T4处于截止状态处于截止状态第一种情况第一种情况A=1，B=1，T1 和和 T3 处于截止状态处于截止状态T2 和和 T4 处于饱和导通处于饱和导通F=0 第二种情况第二种情况1B1CD+5 VT4RB1RC2RC3ABF T1 T2 T3 RE2TTL 与非门原理电路与非门原理电路3.6V2.1V饱和饱和截止截止F=0电路与电子技术电路与电子技术两输入端的与非门两输入端的与非门（3）TTL与非门与非门（4）TTL与非门与非门四输入端的与非门四输入端的与非门普通门电路的输出端普通门电路的输出端0101高阻高阻三态门三态门常见的有三态非门常见的有三态非门、三态与非门、三态或非门、三态与非门、三态或非门电路与电子技术电路与电子技术逻辑符号：逻辑符号：AFB&EENAFB&EEN逻辑功能：逻辑功能：1 EFA B=0 EFA B=三、三、三态与非门三态与非门0 EFZ=1 EFZ=电路与电子技术电路与电子技术