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数字电子技术.pptx

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1、负逻辑10高电平低电平第 2 章门电路2.1 2.1 概概述述门电路：常用的门电路：实现基本运算、复合运算的单元电路。与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。门电路中以高、低电平表示二值逻辑的0、1两种逻辑状态。高、低电平都允许有一定的变化范围。正逻辑：用高电平表示逻辑1、低电平表示逻辑0。负逻辑：用高电平表示逻辑0、低电平表示逻辑1。正逻辑10低电平高电平第1页/共76页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1、电路和图形符号输出端电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态

2、导通、截止二极管导通时 VDF 输入端VIH=3V、VIL=0V第2页/共76页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1、电路和图形符号电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 0V 0V D1导通 D2导通 0.7V0.7V第3页/共76页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1

3、、电路和图形符号电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 D1导通 D2导通 0 3 0V 3V D1导通 0.7V D2截止第4页/共76页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1、电路和图形符号电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻

4、辑电平表0 0 D1导通 D2导通 0 3 D1导通 D2截止 3 0 3V 0V D2导通 0.7VD1截止第5页/共76页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1、电路和图形符号电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 D1导通 D2导通 0 3 D1导通 D2截止 3 0 3V 3V D1截止 D2导通 3 3 D1导通 D2导通 0.7V0.7V第6页/共7

5、6页电路和图形符号=5V第 2 章门电路2.2 2.2 最简单的与、或、非门电路最简单的与、或、非门电路2.2.1 二极管与门1、电路和图形符号电源电压 VCC=5VA、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 D1导通 D2导通 0 3 D1导通 D2截止 3 0 D1截止 D2导通 3 3 D1导通 D2导通 3V 以上为逻辑以上为逻辑 1以下为逻辑以下为逻辑0A B Y真值表010100110001第7页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图

6、形符号电路和图形符号输入端输出端A、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V第8页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图形符号电路和图形符号A、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 0V 0V D1截止 D2截止 0第9页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图形符号电路和图形符号A、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2

7、、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 0V 3V D1截止 D2截止 00 3 D2导通 D1截止0.7V2.3V 第10页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图形符号电路和图形符号A、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 3V 0V D1截止 D2截止 00 3 D2导通 D1截止2.3V 3 0 D1导通 D2截止0.7V第11页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图形符号电路和图形符号A、B

8、输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 3V 3V D1截止 D2截止 00 3 D2导通 D1截止2.3V 3 0 D1导通 D2截止0.7V3 3 D1导通 D2导通 0.7V第12页/共76页第 2 章门电路2.2.2 二极管或门1、电路和图形符号电路和图形符号A、B 输入端的电压二极管工作状态导通、截止二极管导通时 VDF VIH=3V、VIL=0V2、逻辑功能分析A/V B/V 二极管状态 Y/V逻辑电平表0 0 D1截止 D2截止 00 3 D2导通 D1截止3

9、 0 D1导通 D2截止3 3 D1导通 D2导通以上为逻辑以上为逻辑 1 0V 以下为逻辑以下为逻辑0A B Y真值表010100110111第13页/共76页第 2 章门电路二极管构成的门电路的缺点电平有偏移只用于IC内部电路带负载能力差第14页/共76页第 2 章门电路2.2.3 三极管非门（反相器）电路和图形符号VCC VEE1、电路和图形符号2、逻辑功能分析 vI 三极管状态 vo 逻辑电平表第15页/共76页第 2 章门电路2.2.3 三极管非门（反相器）电路和图形符号VCC VEE1、电路和图形符号2、逻辑功能分析 vI 三极管状态 vo 逻辑电平表V VILIL截止

10、截止V VOHOH第16页/共76页第 2 章门电路2.2.3 三极管非门（反相器）电路和图形符号VCC VEE1、电路和图形符号2、逻辑功能分析 vI 三极管状态 vo 逻辑电平表V VILIL截止截止V VOHOHV VIHIH饱和饱和V VOLOL第17页/共76页第 2 章门电路2.2.3 三极管非门（反相器）电路和图形符号VCC VEE1、电路和图形符号2、逻辑功能分析 vI 三极管状态 vo 逻辑电平表V VILIL截止截止V VOHOHV VIHIH饱和饱和V VOLOL输入、输出输入、输出高电平为逻辑高电平为逻辑 1低电平为逻辑低电平为逻辑 0A Y真值表0110第1

11、8页/共76页第 2 章门电路2.3 TTL2.3 TTL门电路门电路2.3.1 TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构和逻辑关系TTL反相器电路VCC=5V VIL VIH PN结导通压降VON 第19页/共76页第 2 章门电路2.3 TTL2.3 TTL门电路门电路2.3.1 TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构和逻辑关系TTL反相器电路VCC=5V VIL VIH PN结导通压降VON(1)vI=VIL=0.2V(A=0)1V截止截止5V导通导通 vO 5 0.7=3.4V(Y=1)第20页/共76页第 2 章门电路2.3 TTL2.3 TTL门电路门电路2.3

12、.1 TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构和逻辑关系TTL反相器电路VCC=5V VIL VIH PN结导通压降VON(1)vI=VIL=0.2V(A=0)vO 5 0.7=3.4V(Y=1)(2)vI=VIH=3.4V(A=1)导通1V导通截止截止 vO 0.2V(Y=0)第21页/共76页第 2 章门电路2.3 TTL2.3 TTL门电路门电路2.3.1 TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构和逻辑关系TTL反相器电路VCC=5V VIL VIH PN结导通压降VON(1)vI=VIL=0.2V(A=0)vO 5 0.7=3.4V(Y=1)(2)vI=VIH=3.4V(A=

13、1)vO 0.2V(Y=0)第22页/共76页第 2 章门电路几点说明：TTL反相器电路(1)二极管 D1 用于抑制(2)二极管 D2 使 T5导通负向干扰；时T4可靠截止。(3)输入端悬空时，相当输入逻辑1、输入电压vI。第23页/共76页第 2 章门电路几点说明：TTL反相器电路(1)二极管 D1 用于抑制(2)二极管 D2 使 T5导通负向干扰；时T4可靠截止。(3)输入端悬空时，相当输入逻辑1、输入电压vI。T1 射结正偏导通D1 反偏截止电阻很大端电压很大 VB1很大T1集电结导通导通导通1V截止截止第24页/共76页第 2 章门电路二、电压传输特性TTL反相器的电

14、压传输特性输出电压 v0 随输入电压 vI 变化曲线。(1)AB段截止区 vI 0.6V 截止区vI VB1 T1导通T2 截止T5 截止T4导通D2导通 vO=VOH=VCCVR2VBE4VD2第25页/共76页第 2 章门电路二、电压传输特性TTL反相器的电压传输特性输出电压 v0 随输入电压 vI 变化曲线。(1)AB段截止区 vI 0.6V 截止区 vO=VOH=VCCVR2VBE4VD2(2)BC段线性区线性区 vI T2导通（放大区）T5截止vI vovIVB12VT1导通 T4导通（放大区）D2导通第26页/共76页第 2 章门电路二、电压传输特性TTL反相器的电

15、压传输特性输出电压 v0 随输入电压 vI 变化曲线。(1)AB段截止区 vI 0.6V 截止区 vO=VOH=VCCVR2VBE4VD2(2)BC段线性区线性区 vIvI vo(3)CD段转折区转折区vI=VTH 1.4V VTH 阈值电压（转折区中点对应的输入电压）vI 1.4V VB1=2.1V T4截止T2导通T5导通vO 迅速VOL第27页/共76页第 2 章门电路二、电压传输特性TTL反相器的电压传输特性输出电压 v0 随输入电压 vI 变化曲线。(1)AB段截止区 vI 0.6V 截止区 vO=VOH=VCCVR2VBE4VD2(2)BC段线性区线性区 vIvI

16、 vo(3)CD段转折区转折区vI=VTH 1.4V VTH 阈值电压（转折区中点对应的输入电压）vO 迅速VOL(4)DE段饱和区饱和区vI 1.4V vI 继续，vO=VOL不变第28页/共76页第 2 章门电路二、电压传输特性TTL反相器的电压传输特性输出电压 v0 随输入电压 vI 变化曲线。(1)AB段截止区 vI 0.6V 截止区 vO=VOH=VCCVR2VBE4VD2(2)BC段线性区线性区 vIvI vo(3)CD段转折区转折区vI=VTH 1.4V VTH 阈值电压（转折区中点对应的输入电压）vO 迅速VOL(4)DE段饱和区饱和区vI 1.4V v

17、I 继续，vO=VOL不变第29页/共76页第 2 章门电路三、输入端噪声容限电压传输特性表明：TTL反相器的电压传输特性当输入信号vI偏离正常的VIH和VIL的一定范围内，信号 vO 基本不变。输出在输出信号 vO 允许变化的范围内，输入信号 vI 的允许变化范围称为输入噪声容限。第30页/共76页第 2 章门电路输入噪声容限示意图输入低电平噪声容限VNL=VIL(max)VOL(max)输入高电平噪声容限VNH=VOH(min)VIH(min)第31页/共76页第 2 章门电路2.3.2 TTL反相器的静态输入特性和输出特性一、输入特性TTL反相器的输入端等效电路TTL反相器第

18、32页/共76页第 2 章门电路2.3.2 TTL反相器的静态输入特性和输出特性一、输入特性TTL反相器的输入端等效电路输入电流 iI 随输入电压 vI 变化的曲线。TTL反相器的输入特性(1)输入短路电流 IIS 输入电压vI=0时的输入电流。方向：从输入端流出。近似分析时，用 IIS表示输入低电平时的电流。IIS (2)高电平输入电流 IIH 输入电压vI VTH时的输入电流。方向：流入输入端。IIH 第33页/共76页第 2 章门电路二、输出特性1、输出高电平特性TTL反相器高电平输出等效电路输出电压 v0 随负载电流iL 变化的曲线。TTL反相器第34页/共76页第 2 章门

19、电路二、输出特性1、输出高电平特性TTL反相器高电平输出等效电路输出电压 v0 随输出负载电流iL 变化的曲线。TTL反相器高电平输出特性(1)负载电流iL方向：从输出端流出(拉电流)。(2)负载电流iL 增大，输出高电平VOH下降。(3)对负载电流iL最大值有限制。第35页/共76页第 2 章门电路2、输出低电平特性TTL反相器TTL反相器低电平输出等效电路第36页/共76页第 2 章门电路2、输出低电平特性TTL反相器低电平输出等效电路TTL反相器低电平输出特性(1)负载电流iL方向：流入输出端(灌电流)。(2)负载电流iL 增大，输出低电平VOL上升。(3)对负载电流iL最大值有限制

20、。第37页/共76页第 2 章门电路门电路的扇出系数N：一个门，能驱动同类门电路的个数。例在图示电路中，计算门G1最多可以驱动多少个同样的门电路负载。要求G1输出高、低电平满足 VOH，VOL。门的输入特性、输出特性如前图所示。第38页/共76页第 2 章门电路TTL反相器低电平输出特性解：计算保证 VOL时可以驱动的门电路数目N1。在低电平输出特性上查出：VOL=时的负载电流 iL=16mA。0.2 16 TTL反相器的输入特性在输入特性上查出：0.2 vI=时门的输入电流 iI=1mA。由 N1|iI|iL有 N1 iL|iI|=16 161第39页/共76页第 2 章门电路TT

21、L反相器高电平输出特性TTL反相器的输入特性计算保证 VOH时可以驱动的门电路数目N2。在高电平输出特性上查出：VOH=时的负载电流 iL=。在输入特性上查出：器件手册规定：IOH，取负载电流 iL。高电平输入电流 IIH=40A。IIH由 N2 IIH|iL|N2 IIH|iL|=10 0.40.04有第40页/共76页第 2 章门电路取N1、N2中数值小者为门G1可以驱动同类门的最大数目。即G1门的扇出系数 N=N2=10。第41页/共76页第 2 章门电路三、输入端负载特性输入电压 vI 随输入端负载 RP 变化的曲线。TTL反相器输入端经电阻接地时的等效电路TTL反相器第42页/

22、共76页第 2 章门电路三、输入端负载特性输入电压 vI 随输入端负载电阻 RP 变化的曲线。TTL反相器输入端经电阻接地时的等效电路(1)输入端负载 RP 较小时，输入电压 vI VTH，(2)输入端负载 RP 很大时，输入电压 vI=VTH，TTL反相器输入端负载特性VTH=1.4V 相当于输入逻辑0；相当于输入逻辑1。第43页/共76页第 2 章门电路2.3.4 其他类型的TTL 门电路一、其他逻辑功能的门电路1、与非门TTL与非门电路(1)T1为多发射极三极管，实现逻辑与运算：AB等效当A、B 有低电平时，VB1，T2、T5截止，T4、D3导通，输出VOH，Y=1。当 A、B 都

23、为时，VB1，T2、T5导通，T4、D3截止，输出VOL，Y=0。逻辑表达式Y=A B第44页/共76页第 2 章门电路2、或非门TTL或非门电路(1)2个完全相同的输入电路。T1、T1 的输出并联，为高电平3.2V(逻辑1)时，输入 A、B 有一个或均使 T5 导通、T4 截止，输出为低电平VOL(Y=0)；输入 A、B 同为低电平0.2V(逻辑0)时，使 T5 截止、T4导通，输出为高电平VOH (Y=1)。逻辑表达式Y=AB第45页/共76页第 2 章门电路3、与或非门TTL与或非门(1)2个完全相同的输入电路,输入端为多发射极三极管。(2)当输入 A、B 同为高电平3.2V(逻

24、辑1)时，使T2、T5 导通而T4截止，输出为低电平 VOL(Y=0)；当输入 C、D 同为高电平3.2V(逻辑1)时，使T2、T5 导通而T4截止，输出为低电平 VOL(Y=0)；当输入A、B和 C、D 每一组不同为高电平时，使T2、T2、T5 截止，输出为高电平 VOH(Y=1)。逻辑表达式Y=ABCD第46页/共76页第 2 章门电路4、异或门TTL异或门第47页/共76页第 2 章门电路二、集电极开路的门电路(OC门)1、推拉式输出电路结构的局限性输出电平不可调;输出端不能并联使用。负载能力不强，尤其是高电平输出;推拉式输出级并联的情况解决的方法OC门第48页/共76页集电极开路

25、与非门的电路和图形符号第 2 章门电路2、OC门的结构特点(1)输出级为OC三极管T5，T5可承受较大电压、电流。(2)使用时，输出端需外接电阻 RL和电压源 VCC。VCCRL(3)输入 A、B 同为高电平3.2V(逻辑1)时，T5饱和，输出为低电平VOL0.2V(Y=0)；输入 A、B 有低电平0.2V(逻辑0)时，T5截止，输出为高电平VOH=VCC (Y=1)。逻辑表达式Y=A BVCCRL第49页/共76页OC门输出并联的接法及逻辑图第 2 章门电路3、OC门实现的线与(1)几个OC门的输出端并联，共用一个外接电阻、电压源。(2)Y1、Y2 中有低电平输出(逻辑0)，Y 即为

26、低电平输出(逻辑0)；Y1、Y2 只有同为高电平输出(逻辑1)，Y 即为高电平输出(逻辑1)。Y=Y1 Y2 C D A B=AB+CD线与连线实现总输出Y和每个门输出Y1、Y2之间的与逻辑关系。总输出Y和输入A、B、C、D为与或非逻辑关系。第50页/共76页第 2 章门电路三、三态输出门电路(TS门)输出有三种状态输出高电平VOH输出低电平VOL输出高阻态 Z输出、输入之间有逻辑关系,输出、输入之间没有逻辑关系。三态输出门的电路图和图形符号 (控制端低电平有效)为工作状态。(1)控制端 EN=0 时 P=1,D截止，状态，(2)控制端 EN=1 时 P=0,D导通，为工作T4、T5

27、均截止，为高阻状态，Y=Z 。逻辑表达式Y=A B EN=0 Z EN=1 Y=A B 。第51页/共76页第 2 章门电路三态门的应用(1)用三态输出门接成总线结构用三态输出门接成总线结构工作时，各三态门控制端EN 轮流为1，各个门的输出信号轮流通过总线传输。第52页/共76页第 2 章门电路(2)用三态输出门实现数据的双向传输用三态输出门实现数据的双向传输EN=1时，三态门 G1处于工作状态、G2处于高阻状态，数据 DO 经 G1 门反相后送到总线上；第53页/共76页第 2 章门电路(2)用三态输出门实现数据的双向传输用三态输出门实现数据的双向传输EN=1时，三态门 G1处于

28、工作状态、G2处于高阻状态，数据 DO 经 G1 门反相后送到总线上；EN=0时，三态门 G2处于工作状态、G1处于高阻状态，来自总线上的数据经 G2 门反相后由 DI 送出。第54页/共76页第 2 章门电路一、电路结构2.4.1 CMOS反相器及工作原理 T1为增强型PMOS管，T1、T2栅极接一起做输入端，漏极接一起做输出端。T2为增强型NMOS管，为负载管(有源负载)。为工作管。MOS管的工作状态：导通、截止。输入电平：VIL=0V、VIH=VDD MOS管的开启电压：VGS(th)N=|VGS(th)P|电源电压：VDD VGS(th)N+|VGS(th)P|CMOS反相

29、器电路GGDDSS(A)(Y)2.4 CMOS2.4 CMOS门电路门电路第55页/共76页第 2 章门电路一、电路结构2.4.1 CMOS反相器及工作原理二、逻辑功能分析 vI MOS 管状态 vo 逻辑电平表0 0T T2 2 截止截止T T1 1 导通导通V VDDDDCMOS反相器电路GGDDSS(A)(Y)0 0第56页/共76页第 2 章门电路一、电路结构2.4.1 CMOS反相器及工作原理二、逻辑功能分析 vI MOS 管状态 vo 逻辑电平表0 0T T2 2 截止截止T T1 1 导通导通V VDDDDCMOS反相器电路GGDDSS(A)(Y)V VDDDDT T

30、1 1 截止截止T T2 2 导通导通0 0V VDDDD第57页/共76页第 2 章门电路一、电路结构2.4.1 CMOS反相器及工作原理二、逻辑功能分析 vI MOS 管状态 vo 逻辑电平表0 0T T2 2 截止截止T T1 1 导通导通V VDDDDV VDDDDT T1 1 截止截止T T2 2 导通导通0 0输入、输出高电平为逻辑 1 1低电平为逻辑 0 0A Y真值表0110CMOS反相器电路GGDDSS(A)(Y)逻辑表达式Y=A第58页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门 T1、

31、T3 两个PMOS管并联，CMOS与非门GGGGSSSSDDDD T2、T4 两个NMOS管串联。MOS管的工作状态：导通、截止。输入电平：VIL=0V、VIH=VDD MOS管的开启电压：VGS(th)N=|VGS(th)P|(1)电路结构第59页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门CMOS与非门GGGGSSSSDDDD(1)电路结构(2)逻辑功能分析0 00 00 0 0 0 vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD第

32、60页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门CMOS与非门GGGGSSSSDDDD(1)电路结构(2)逻辑功能分析0 00 00 0 V VDDDD vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通V VDDDD第61页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门CMOS与非门GGGGSSSSDDDD(1

33、)电路结构(2)逻辑功能分析0 00 0V VDDDD 0 0vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通V VDDDDV VDD DD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止V VDDDD第62页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门CMOS与非门GGGGSSSSDDDD(1)电路结构(2)逻辑功能分析0 00 0V VDDDD V VDDDD vA vB T T1 1

34、 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通V VDDDDV VDD DD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止V VDDDDV VDD DD V VDDDD截止截止导通导通截止截止导通导通 0 0第63页/共76页第 2 章门电路2.4.4 其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的CMOS门电路 1、CMOS与非门CMOS与非门GGGGSSSSDDDD(1)电路结构(2)逻辑功能分析0 00 0vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4

35、vo 逻辑电平表导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通V VDDDDV VDD DD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止V VDDDDV VDD DD V VDDDD截止截止导通导通截止截止导通导通 0 0输入、输出高电平为逻辑1 低电平为逻辑00101A B Y真值表00111110逻辑表达式Y=A B第64页/共76页第 2 章门电路 2、CMOS或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD T1、T3 两个PMOS管串联，T2、T4 两个NMOS管并联。MOS管的工作状态：导通、截止。输入电平：V

36、IL=0V、VIH=VDD MOS管的开启电压：VGS(th)N=|VGS(th)P|第65页/共76页第 2 章门电路 2、CMOS或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD(2)逻辑功能分析vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表0 00 0导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 0 0 第66页/共76页第 2 章门电路 2、CMOS或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD(2)逻辑功能分析vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表0 00 0导通导

37、通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD 0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通 0 0第67页/共76页第 2 章门电路 2、CMOS或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD(2)逻辑功能分析vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表0 00 0导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDDV VDDDD 0 0 0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通 0 0V VDDDD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止 0 0第68页/共76页第 2 章门电路 2、CMO

38、S或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD(2)逻辑功能分析vA vB T T1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表0 00 0导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDDV VDDDD V VDDDD 0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通 0 0V VDDDD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止 0 0V VDDDD V VDDDD 截止截止导通导通截止截止导通导通 0 0第69页/共76页第 2 章门电路 2、CMOS或非门(1)电路结构CMOS或非门GGGGSSSSDDDD(2)逻辑功能分析vA vB T T

39、1 1 T T2 2 T T3 3 T T4 4 vo 逻辑电平表0 00 0导通导通截止截止导通导通截止截止V VDDDD0 0 V VDDDD导通导通截止截止截止截止导通导通 0 0V VDDDD 0 0截止截止导通导通导通导通截止截止 0 0V VDDDD V VDDDD 截止截止导通导通截止截止导通导通 0 0输入、输出高电平为逻辑1 低电平为逻辑00101A B Y真值表00111000逻辑表达式Y=A+B第70页/共76页第 2 章门电路三、漏极开路的门电路（OD门）漏极开路输出的与非门1、使用时，需外接电阻RL、电压源VDD2(VDD2可以不等于VDD1)。2、可实

40、现电平转换、提高驱动能力。3、可将几个OD门的输出并联使用，实现线与。第71页/共76页CMOS传输门的电路结构和逻辑符号第 2 章门电路四、CMOS传输门及双向模拟开关其高电平为 VDD，低电平为0；输入电压 vI的变化范围为 0 VDD；T1为增强型NMOS管，T2为增强型PMOS管；T1、T2的源极接一起做输入端，输入电压为vI；T1、T2的漏极接一起做输出端，输出电压为vO；输入端、输出端可互换使用；输入信号可为数字信号，可为模拟信号。C、C 为互反的控制信号，T1、T2的栅极做控制端，1、CMOS传输门第72页/共76页第 2 章门电路四、CMOS传输门及双向模拟开关工作过程

41、分析：(1)当C=0、C=1 时V VDDDD 0 0 输入电压 vI=0 VDD，T1、T2均截止，输出端与输入端之间呈高阻态，vI传输门截止。1、CMOS传输门0 VDD第73页/共76页第 2 章门电路四、CMOS传输门及双向模拟开关工作过程分析：(1)当C=0、C=1 时输入电压 vI=0 VDD，T1、T2均截止，输出端与输入端之间呈高阻态，vI传输门截止。1、CMOS传输门(2)当C=1、C=0 时0 vI VDD VGS(th)N,T1导通，|VGS(th)p|vI VDD ,T2导通，输入电压vI 在 0VDD 范围，T1和T2至少有一个导通。所以 vO=vI 。输出表达式 vO=vI|高阻态|C=1、C=0C=0、C=10 0 V VDDDD 第74页/共76页第 2 章门电路2.双向模拟开关CMOS双向模拟开关的电路结构和逻辑符号输出表达式 vO=vI|高阻态|C=1C=0由CMOS传输门、反相器构成，是双向传输器件。第75页/共76页感谢您的观看！第76页/共76页

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