逻辑门与触发器.pptx
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1、1一、一、TTL门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则1.TTL与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数2.TTL器件的使用规则器件的使用规则二、二、CMOS门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则1.CMOS与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数2.CMOS器件的使用规则器件的使用规则三、集成逻辑门的基本应用三、集成逻辑门的基本应用4.集电极开路集电极开路(OC)门和三态门和三态(TS)门的应用门的应用3.门电路构成的触发器门电路构成的触发器2一、一、TTL门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则1.TTL与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数 静态
2、功耗静态功耗PD:输出高电平输出高电平VOH:输出低电平输出低电平VOL:扇出系数扇出系数NO:PD 50 mWVOH 3.5 V,为逻辑,为逻辑1;VOL 0.4 V,为逻辑,为逻辑0;NO =IOL/IIS 一般一般:IIS 1.6mA IOL 16mA3一、一、TTL门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则1.TTL与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数 平均传输延迟时间平均传输延迟时间tpd:直流噪声容限直流噪声容限VNH和和VNL:tPLH50%50%50%50%tPLH输入输入同相同相输出输出tpd=(tPLH+tPHL)/2 tpd的数的数值很小,一般很小,一般为几
3、几纳秒至几十秒至几十纳秒。秒。指指输入端所允入端所允许的的输入入电压变化的极限范化的极限范围。VNH=VOH minVIH minVNL=VIL maxVOL max4一、一、TTL门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则2.TTL器件的使用规则器件的使用规则电源电压电源电压+VCC:只允只允许在在+5V10%范范围内,超内,超过该范范围可能会可能会损坏器件或使坏器件或使逻辑功能混乱。功能混乱。电源滤波电源滤波 TTL器件的高速切器件的高速切换会会产生生电流跳流跳变,其幅度其幅度约4mA5mA。该电流在公共走流在公共走线上的上的压降会降会引起噪声干引起噪声干扰,因此,要尽量,因此,
4、要尽量缩短地短地线以减小干以减小干扰。可在可在电源端并接源端并接1个个100 F的的电容作容作为低低频滤波及波及1个个0.01 F0.1 F的的电容作容作为高高频滤波。波。5输出端的连接输出端的连接 不允不允许输出端直接接出端直接接+5V或接地。除或接地。除OC门和三和三态(TS)门外,其它外,其它门电路的路的输出端不允出端不允许并并联使用,否使用,否则,会引起,会引起逻辑混乱或混乱或损坏器件。坏器件。输入端的连接输入端的连接 输入端串入入端串入1只只1k 10k 电阻与阻与电源源连接接或直接接或直接接电源源电压+VCC来来获得高得高电平平输入。直接接地入。直接接地为低低电平平输入。入。或或门
5、、或非、或非门等等TTL电路的多余的路的多余的输入端不能入端不能悬空,只能空,只能接地;接地;与与门、与非、与非门等等TTL电路的多余路的多余输入端可以入端可以悬空空(相当于接相当于接高高电平平),但易受到外界干,但易受到外界干扰,可将它,可将它们接接+VCC或与其它或与其它输入端并入端并联使用,使用,输入端并入端并联时,从信号,从信号获取的取的电流将增加。流将增加。2.TTL器件的使用规则器件的使用规则6 二、二、CMOS门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则 1.CMOS与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数 电电源源电电压压+VDD:+VDD一一般般在在+5V+15V范范
6、围内内均均可可正常工作,并允正常工作,并允许波波动10%。静态功耗静态功耗PD:约在微瓦量在微瓦量级。输出高电平输出高电平VOH:VOHVDD 0.5V为逻辑1。输出低出低电平平VOL:VOLVSS+0.5V为逻辑0(VSS=0V)。扇扇出出系系数数NO:在在工工作作频率率较低低时,扇扇出出系系数数不不受受限限制制。但但在在高高频工工作作时,由由于于后后级门的的输入入电容容成成为主主要要负载,扇扇出出系系数数将将受受到到限限制制,一一般般NO=1020。7 二、二、CMOS门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则 1.CMOS与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数 平平均均传传输
7、输延延迟迟时时间间tpd:CMOS电路路的的平平均均传输延延迟时间比比TTL电路的路的长得多,通常得多,通常tpd 200ns。直直流流噪噪声声容容限限VNH和和VNL:CMOS器器件件的的噪噪声声容容限限通通常以常以电源源电压+VDD的的30%来估算。来估算。当当+VDD=+5V时,VNH VNL=1.5V,可可见CMOS器器件件的的噪噪声声容容限限比比TTL电路路的的要要大大得得多多,因因此此,抗抗干干扰能力也能力也强得多。得多。提提高高电源源电压+VDD是是提提高高CMOS器器件件抗抗干干扰能能力力的有效措施。的有效措施。82.CMOS器件的使用规则器件的使用规则 l 电源电压电源电压+
8、VDD:电源源电压不能接反,不能接反,规定定+VDD接接电源正极,源正极,VSS接接电源源负极极(通常接地通常接地)。二、二、CMOS门电路的主要参数及使用规则门电路的主要参数及使用规则 输出端的连接:输出端的连接:输出端不允出端不允许直接接直接接+VDD或地,除或地,除三三态门外,不允外,不允许两个器件的两个器件的输出端出端连接使用。接使用。输入端的连接:输入端的连接:输入信号入信号Vi应为VSSViVDD,超出,超出该范范围会会损坏器件内部的保坏器件内部的保护二极管或二极管或绝缘栅极,可在极,可在输入端串接一只限流入端串接一只限流电阻阻(10100)k ;工作速度不高工作速度不高时,允,允
9、许输入端并入端并联使用。使用。多余的多余的输出端不能出端不能悬空,空,应按按逻辑要求直接接要求直接接+VDD或或VSS(地地);9三、集成逻辑门的基本应用三、集成逻辑门的基本应用 3.门电路构成的触发器门电路构成的触发器SR 去抖开关去抖开关10 4.集电极开路门集电极开路门(OC门门)TTL 电路路 TTL 电路路 D C B A T1 T2 VCC RP L 三、集成逻辑门的基本应用三、集成逻辑门的基本应用 RL A B C D&VCC 因因OC门输出端是悬空的,使用时一定要在门输出端是悬空的,使用时一定要在输输出端与电源出端与电源之间接一电阻之间接一电阻RL。11VOH三、集成逻辑门的基
10、本应用三、集成逻辑门的基本应用 4.OC门和三态门和三态(TS)门的应用门的应用 OC门输出逻辑是门输出逻辑是高高电平时:电平时:n个个OC门线与驱动门线与驱动m个个TTL门电路门电路IIHIIHILIOH式中,式中,VOH min=2.4V,IOH=100 A,IIH=50 A m为负载门输入端入端总个数。个数。12三、集成逻辑门的基本应用三、集成逻辑门的基本应用 4.OC门和三态门和三态(TS)门的应用门的应用VOLIILIILILIOLVOHVOHIOHVOL max=0.4V,IOL=8mA,IIL=0.4mAm为负载门输入端入端总个数。个数。n个个OC门线与驱动门线与驱动m个个TTL
11、门电路门电路 OC门输出逻辑是门输出逻辑是低低电平时:电平时:13三、集成逻辑门的基本应用三、集成逻辑门的基本应用 三态三态(TS)(TS)门与普通门电路不同之处在于多了一个门与普通门电路不同之处在于多了一个控制端控制端(又称禁止端或又称禁止端或使能端使能端ENEN)。将三态缓冲驱动器的将三态缓冲驱动器的输出端直接并联到一条公输出端直接并联到一条公共总线上,当它们的控制共总线上,当它们的控制端端C C轮流为低电平时,可将轮流为低电平时,可将各组数据轮流地传送到总各组数据轮流地传送到总线上。线上。4.OC门和三态门和三态(TS)门的应用门的应用142005-9-1三、集成逻辑门的基本应用三、集成
12、逻辑门的基本应用 在使用反向器作输出显示时,当输出端为高电平时才符合在使用反向器作输出显示时,当输出端为高电平时才符合发光二极管正向连接的要求,但这种拉电流输出对于反向器只发光二极管正向连接的要求,但这种拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流用这种方法想驱动二极管发光是不合能输出零点几毫安的电流用这种方法想驱动二极管发光是不合理的(因发光二极管正常工作电流为理的(因发光二极管正常工作电流为510mA)510mA)。当反向器输出端为低电平时,发光二极管处于正向连接情当反向器输出端为低电平时,发光二极管处于正向连接情况,在这种情况下,反向器一般能输出况,在这种情况下,反向器一般能输出510m
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