第3章逻辑门电路优秀PPT.ppt
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1、第3章 逻辑门电路现在学习的是第1页,共27页图图2.2.13有源泄放有源泄放TTL与非门与非门现在学习的是第2页,共27页 有有源源泄泄放放回回路路在在转转换换过过程程中中提提高高开开关关速速度度的的原原因因是是它它的的等等效效电电阻阻是是可可变变的的。在在输输入入由由低低电电平平全全部部变变为为高高电电平平的的瞬瞬间间,有有源源泄泄放放回回路路AB两两端端呈呈现现高高阻阻抗抗,使使V5迅迅速速饱饱和和,缩缩短短了了开开启启时时间间tON;在在输输入入由由高高电电平平变变为为低低电电平平的的瞬瞬间间,有有源源泄泄放放回回路路AB两两端端呈呈现现低低阻阻抗抗,使使V5加加快快截截止止,缩缩短短
2、了了关关闭闭时时间间tOFF(分析略分析略)。另另外外,有有源源泄泄放放回回路路还还能能提提高高电电路路的的抗抗干干扰扰能能力力,使使低低电电平平噪噪声声容容限限达达1V左左右右,改改善善了了电电压压传传输输特特性性,有有源源泄泄放放TTL与非门的电压传输特性接近于图与非门的电压传输特性接近于图2.2.5的理想特性。的理想特性。现在学习的是第3页,共27页 2.抗饱和抗饱和TTL与非门与非门 尽尽管管有有源源泄泄放放TTL与与非非门门的的开开关关速速度度比比典典型型电电路路要要高高,但但它它的的速速度度仍仍然然不不够够理理想想,原原因因是是当当三三极极管管工工作作在在饱饱和和及及深深饱饱和和状
3、状态态后后,其其开开关关时时间间无无法法缩缩短,影响了门电路的传输速度。短,影响了门电路的传输速度。为为此此,提提出出了了抗抗饱饱和和(抵抵抗抗三三极极管管的的“过过饱饱和和”)电电路路。抗抗饱饱和和电电路路是是在在三三极极管管的的c结结上上并并联联了了一一个个肖肖特特基基势势垒垒二二极极管管(Schottky Barrier Diode),简简称称SBD,如如图图2.2.14(a)所所示示。图图2.2.14(B)是是它的电路符号。它的电路符号。现在学习的是第4页,共27页 SBD是是一一种种金金属属半半导导体体二二极极管管(例例如如,铝铝硅硅二二极极管管),它它的的正正向向导导通通电电压压为
4、为0.4V0.5V,比比一一般般硅硅管管的的正正向向导导通通电电压压0.6V0.7V低低0.2V。这这样样,当当三三极极管管的的c结结进进入入正正偏偏后后,SBD首首先先导导通通,c结结的的正正偏偏电电压压被被钳钳在在0.4V0.5V,使使三三极极管管不不会会进进入入深深饱饱和和,而而只只能能工工作作在在微微饱饱和和状状态态,从从而而大大大大提提高高了了门门电电路路的的工工作作速速度度。当当有有源源泄泄放放TTL电电路路中中的的V1,V2,V5都都采采用用SBD钳钳位位时时,如如图图2.2.15所所示示,就就会会收收到到明明显显的的抗抗饱饱和效果。这种抗饱和和效果。这种抗饱和TTL,简称,简称
5、“STTL”。现在学习的是第5页,共27页图图2.2.14抗饱和三极管抗饱和三极管(a)并接并接SBD的三极管;的三极管;(B)电路符号电路符号现在学习的是第6页,共27页图图2.2.15抗饱和抗饱和TTL电路电路现在学习的是第7页,共27页 2.2.4 OC门及三态门门及三态门 1.OC门门 在在实实际际使使用用时时,有有时时需需要要将将多多个个与与非非门门的的输输出出端端直直接接相相连连,来来实实现现“与与”的的功功能能。例例如如,在在图图3.2.16中中,当当F1或或F2中中有有一一个个为为0时时,F=0(有有0出出0);当当F1=F2=1时时,F=1(全全1出出1)。可可见见,。这这种
6、种用用“线线”连连接接成成“与与”的的方方式式称称为为“线线与与”(Wired AND)。图图中中所所用用的的门门就就是是OC门门。“线线与与”可可以以节节省省门门数数,减减少少门门的的级级数数。例例如如,在在上上例例中中,如如果果采采用用一一般般的的TTL与与非非门门,则则需需要要三三级级四四个个门门 ,逻辑图留请读者画,逻辑图留请读者画)。现在学习的是第8页,共27页 图 2.2.16现在学习的是第9页,共27页 必必须须指指出出的的是是,并并不不是是所所有有形形式式的的与与非非门门都都能能接接成成“线线与与”电电路路。例例如如,一一般般的的TTL与与非非门门,由由于于采采用用了了推推拉拉
7、式式输输出出电电路路,无无论论是是输输出出高高电电平平还还是是低低电电平平,输输出出电电阻阻都都比比较较低低,只只有有几几至至几几十十。如如果果将将两两个个输输出出端端直直接接相相连连,当当一一个个门门的的输输出出为为高高电电平平,另另一一个个门门输输出出为为低低电电平平时时,则则会会形形成成一一条条自自+UCC到到地地的的低低阻阻通通路路,会会有有一一股股很很大大的的电电流流从从截截止止门门的的V4管管灌灌入入到到导导通通门门的的V5管管,如如图图2.2.17所所示示。这这个个大大电电流流不不仅仅会会使使导导通通门门的的输输出出低低电电平平抬抬高高,而而且且还还可可能能因因功功耗耗太太大大而
8、而损损坏坏两两个个门门的的输输出出管管,这这是是不不允允许许的的。为为了了克克服服一一般般TTL门门不不能能直直接接相相连的缺点,提出了连的缺点,提出了OC门。门。现在学习的是第10页,共27页图图2.2.17两个两个TTL门输出端相连门输出端相连现在学习的是第11页,共27页图图2.2.18OC门结构门结构现在学习的是第12页,共27页图图2.2.19OC门符号门符号现在学习的是第13页,共27页 OC门门是是用用外外接接电电阻阻RL来来代代替替V3、V4复复合合管管组组成成的的有有源源负负载载。当当n个个OC门门相相连连时时,可可共共用用一一个个外外接接负负载载电电阻阻RL,如如图图2.2
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