逻辑代数与逻辑门电路4.pptx

2-4集成逻辑门电路集成逻辑门电路本节要讨论的主要问题是各种本节要讨论的主要问题是各种逻辑门电路的结构和工作原理逻辑门电路的结构和工作原理本节内容有所了解即可本节内容有所了解即可集成逻辑门可分为双极型和单极型两大类集成逻辑门可分为双极型和单极型两大类双极型集成逻辑门以二极管、三极管作为双极型集成逻辑门以二极管、三极管作为开关元件，电流通过开关元件，电流通过PN结流动。结流动。DTL：晶体二极管：晶体二极管三极管逻辑电路三极管逻辑电路TTL：晶体三极管晶体三极管三极管逻辑电路三极管逻辑电路ECL：射极耦合逻辑电路：射极耦合逻辑电路I2L：集成注入逻辑电路集成注入逻辑电路集成逻辑门可分为双极型和单极型两大类集成逻辑门可分为双极型和单极型两大类单极型集成逻辑门以单极型集成逻辑门以MOS管作为开关元件，管作为开关元件，电流通过导电沟道流动。电流通过导电沟道流动。PMOS：P沟道沟道MOS逻辑电路逻辑电路NMOS：N沟道沟道MOS逻辑电路逻辑电路CMOS：互补互补MOS逻辑电路逻辑电路2-4-1开关器件开关器件逻辑门电路是依赖具体的物理器件实现的，逻辑门电路是依赖具体的物理器件实现的，要体现逻辑状态中的要体现逻辑状态中的“0”、“1”，这一器件，这一器件就必须具有两个可明显区分的状态。能产生两就必须具有两个可明显区分的状态。能产生两种截然不同状态的器件称为开关，其特性分析种截然不同状态的器件称为开关，其特性分析如下：如下：一、理想开关一、理想开关RK+Us-1、稳态特性、稳态特性当开关当开关K合上时，开关的状态为合上时，开关的状态为“接通接通”，称开关处于，称开关处于“开态开态”。1、稳态特性、稳态特性开关处于开关处于“开态开态”时，电路中的时，电路中的R、U均为零，在特性曲线上属均为零，在特性曲线上属A0段。段。uiAB0当开关当开关K打开时，开关的状态为打开时，开关的状态为“关闭关闭”，称开关处于，称开关处于“关态关态”。开关处于开关处于“关态关态”时，电路中的时，电路中的R=、I=0，在特性曲线上属在特性曲线上属0B段。段。从理想开关的伏安关系上可知，从理想开关的伏安关系上可知，A0段为段为开关的导通区；开关的导通区；0B段为开关的截止区。段为开关的截止区。二、晶体二极管开关二、晶体二极管开关是指开关从开态到关态或由关态到开态所是指开关从开态到关态或由关态到开态所需要的时间，也就是上升时间和下降时间。在需要的时间，也就是上升时间和下降时间。在理想开关时这两者均为零。理想开关时这两者均为零。2、过渡特性、过渡特性在前续课程中已知，晶体二极管具有单在前续课程中已知，晶体二极管具有单向导电的特性，可作开关对待，当晶体二极向导电的特性，可作开关对待，当晶体二极管正偏时，处于导通状态属管正偏时，处于导通状态属“开态开态”；反偏；反偏时处于截止状态属时处于截止状态属“关态关态”。1、稳态特性、稳态特性uiAB0UTUT为门限电压，锗是为门限电压，锗是0.3V，硅是，硅是0.7V。与理想开关的特。与理想开关的特性比较，这里也有两个区段：性比较，这里也有两个区段：AB段为导通区，即开态，段为导通区，即开态，特性为特性为B0段为截止区，即关态，段为截止区，即关态，特性为特性为可得两个等效电路。可得两个等效电路。RIrs+Us-IfUfIr2、过渡特性、过渡特性当外加电压当外加电压UiUT时，晶体二极管处于时，晶体二极管处于“开态开态”即导通；当外加电压即导通；当外加电压UiUT时，开关需要经过时，开关需要经过“正向正向导通时间导通时间”来建立载流子梯度，使开关接通。来建立载流子梯度，使开关接通。当外加电压当外加电压UiIbs（临界饱和电流），晶体（临界饱和电流），晶体管处于饱和状态（开态）有：管处于饱和状态（开态）有：其中：其中：o是共发射极组态直流短路电流放大是共发射极组态直流短路电流放大倍数。输出阻抗很小。倍数。输出阻抗很小。当基极电流当基极电流Ib=0时，（时，（UbUT，一般有，一般有Ube0）晶体管处于截止状态（关态）有：）晶体管处于截止状态（关态）有：Uce=Ec，输出阻抗很大。，输出阻抗很大。2、过渡特性、过渡特性这里的参数较多，应知道晶体管的这里的参数较多，应知道晶体管的“开启开启时间时间”、“关闭时间关闭时间”等，它们都是在纳秒数等，它们都是在纳秒数量级，一般量级，一般“关闭时间关闭时间”要大于要大于“开启时间开启时间”影响到晶体管的工作频率。影响到晶体管的工作频率。为得到速度更高的目的，让晶体管工作在为得到速度更高的目的，让晶体管工作在截止截止放大放大截止的状态，这种开关称为截止的状态，这种开关称为非饱和型开关非饱和型开关。2-4-2分立元件逻辑门电路分立元件逻辑门电路这里用晶体二极管、三极管和电阻、这里用晶体二极管、三极管和电阻、电容来构成逻辑门电路，主要是为了加深对电容来构成逻辑门电路，主要是为了加深对集成电路的理解，在实际中用分立元件来建集成电路的理解，在实际中用分立元件来建立门电路的情况现在几乎没有了。立门电路的情况现在几乎没有了。一、二极管与门一、二极管与门RBAFCD+Ucc（12V）ABCF若输入信号仅有两种取若输入信号仅有两种取值且低电平为值且低电平为0V，高电平为，高电平为3V。1、输入、输入A、B、C均为均为高电平，二极管均导通。若高电平，二极管均导通。若导通压降为导通压降为0.7V，则输出电，则输出电压压F为为3+0.7=3.7V高电平。高电平。一、二极管与门一、二极管与门RBAFCD+Ucc（12V）ABCF2、输入、输入A、B、C中有中有一个为低电平。一个为低电平。若若UA=0V，UB=UC=3V，最上面的二极管导通，输，最上面的二极管导通，输出电压出电压F被钳位与被钳位与0.7V，属，属低电平。低电平。若采用正逻辑约定，高若采用正逻辑约定，高电平为电平为1，低电平为，低电平为0。则此。则此电路的逻辑功能为电路的逻辑功能为F=ABC二、二极管或门二、二极管或门RBAFCD-Ucc（-12V）ABCF+1、输入、输入A、B、C均为均为低电平，二极管均导通，输低电平，二极管均导通，输出电压出电压F为为0.7V，属低电平。，属低电平。2、输入、输入A、B、C中有中有一个为高电平时，一个为高电平时，若若UA=3V，UB=UC=0V，最上面的二极管导通，输，最上面的二极管导通，输出电压出电压F被钳位与被钳位与2.3V，属，属高电平。高电平。F=A+B+C三、三极管非门三、三极管非门AAFFDRc+12V+3V图示一反相放大器，要求输图示一反相放大器，要求输入信号的幅度较大。入信号的幅度较大。当输入高电平时，三极管饱当输入高电平时，三极管饱和导通，输出为低电平；和导通，输出为低电平；当输入低电平时，三极管截当输入低电平时，三极管截止，输出为高电平。止，输出为高电平。二极管二极管D起钳位作用。起钳位作用。F=A四、复合管四、复合管在实际的应用中，高、低电平的值允许有在实际的应用中，高、低电平的值允许有一定的范围，通常要满足以下的条件：一定的范围，通常要满足以下的条件：1、输入（出）高（低）电平应相同，串联、输入（出）高（低）电平应相同，串联几级后输出电平应没有大的变化。几级后输出电平应没有大的变化。2、高、低电平的差值应足够大，用于提高、高、低电平的差值应足够大，用于提高抗干扰能力。抗干扰能力。3、各个门要有一定的驱动能力，保证输出、各个门要有一定的驱动能力，保证输出电平在允许的范围内。电平在允许的范围内。一个可实用的分立元件构成的与非门电路一个可实用的分立元件构成的与非门电路CFDcRc+12V+3VR0BAR1CD+Ucc（+12V）ABCF2-4-3TTL集成与非门集成与非门TTL电路，即晶体管电路，即晶体管晶体管逻辑电路晶体管逻辑电路的英文缩写。自上世纪的英文缩写。自上世纪60年代以来，就得到年代以来，就得到了广泛的应用，目前它约占整个集成电路产了广泛的应用，目前它约占整个集成电路产品数量的一半，在中、小规模集成电路中应品数量的一半，在中、小规模集成电路中应用最为普遍。用最为普遍。TTL电路中最典型的产品是以美国德克电路中最典型的产品是以美国德克萨斯仪器公司的产品标准生产的萨斯仪器公司的产品标准生产的54/74系列电系列电路。路。54系列属军品，系列属军品，74系列书民品。系列书民品。一、典型的一、典型的TTL与非门与非门1、电路组成、电路组成FACB4K+UCC（+5V）R2R3R4DT4T3T2T1R11K1.6K1301、电路组成、电路组成这个典型的这个典型的TTL基本电路是电压驱动、基本电路是电压驱动、多个输入、单个输出的与非门，整个电路由多个输入、单个输出的与非门，整个电路由四个晶体管和四个电阻组成，通常可分成三四个晶体管和四个电阻组成，通常可分成三个部分：个部分：输入级输入级由由R1和和T1构成，构成，T1是多发射极晶体三极是多发射极晶体三极管，作用一是实现管，作用一是实现“与与”逻辑功能；二是逻辑功能；二是T2管由饱和变为截止的过程中，其基区存储的管由饱和变为截止的过程中，其基区存储的电荷可通过电荷可通过T1的的IC1加速泄放掉，促使加速泄放掉，促使T2管截管截止，是电路的转换速度大大提高。止，是电路的转换速度大大提高。1、电路组成、电路组成中间倒相级中间倒相级由由R2、R3和和T2组成。组成。T2管是关键，它构管是关键，它构成倒相级，其集电极与发射极输出反相，起成倒相级，其集电极与发射极输出反相，起缓冲作用以满足输出级互补式工作要求。缓冲作用以满足输出级互补式工作要求。输出级输出级由由R4和和T3、T4组成。组成。T3、T4二个管子构二个管子构成推拉级输出。成推拉级输出。2、工作原理、工作原理输入端输入端A、B、C全为高电平（全为高电平（3.6V）的情况）的情况电源经过电源经过R1和和T1的的bc结向结向T2注入基极电流，注入基极电流，使使T2进入饱和状态。进入饱和状态。T2的发射极电流为的发射极电流为T5提供提供足够的基极电流，使足够的基极电流，使T3进入饱和状态。输出电进入饱和状态。输出电压压F=0.3V，为低电平。称此时的电路处于，为低电平。称此时的电路处于“开开态态”。有有Ub1=UBC1+UBE2+UBE3=2.1V，Ub2=1.4V，Ub4=UC2=UBE3+UCE2=1V，UD=0V，Ub3=0.7V，Uc5=F=0.3V。UBE1=UB1-3.6=2.1-3.6=-1.5V02、工作原理、工作原理输入至少有一个为低电平（输入至少有一个为低电平（0.3V）的情况）的情况设设A为低电平，其它输入端均为高电平。为低电平，其它输入端均为高电平。T1中与中与A相接的发射结导通，使相接的发射结导通，使T1的基极电的基极电位被钳在位被钳在1V，造成，造成T1处于深度饱和状态，使处于深度饱和状态，使T2、T3截止。截止。T4导通，输出电压导通，输出电压F=3.6V，为，为高电平。称此时电路处于高电平。称此时电路处于“关态关态”。有有Ub1=1V，Ub2=0.4V，Ub3=0V，Ub4=5V，F=Ucc-Ube4-UD=5-0.7-0.7=3.6V这里忽略了这里忽略了R2上的压降。上的压降。TTL与非门工作时各晶体管的工作状态与非门工作时各晶体管的工作状态电路状态电路状态输入输入输出输出倒置放大倒置放大全为高电平全为高电平低电平低电平高电平高电平饱和饱和 饱和饱和 截止截止开态开态有一低电平有一低电平深度饱和深度饱和 截止截止饱和饱和截止截止关态关态T1T2T3T4当输入端全为高电平时，输出是低电平；当输入端全为高电平时，输出是低电平；当输入端中至少有一个为低电平时，输出是高当输入端中至少有一个为低电平时，输出是高电平。电路满足电平。电路满足“与非与非”关系，称为与非门。关系，称为与非门。即即F=ABC3、外部特性、外部特性ABCDE0vovi这里仅讨论电压这里仅讨论电压传输特性，即输出电传输特性，即输出电压压Uo随输入电压随输入电压Ui的的变化曲线。变化曲线。AB段：段：对于输入对于输入Ui 0.6V时，时，T1深度饱深度饱和和T2、T3截止，截止，T4导通，导通，输出为高电平输出为高电平UF=3.6V曲线可分四段讨论曲线可分四段讨论BC段：段：输入输入Ui=0.6V时，时，T2开始导通，但只要开始导通，但只要0.6VUi1.4V，T2、T3均饱均饱和导通，输出为低电平。和导通，输出为低电平。输入再增加，输出基本输入再增加，输出基本保持不变始终为低电平。保持不变始终为低电平。4、主要参数、主要参数输出高电平输出高电平UOHTTL与非门处于关态时的输出电压与非门处于关态时的输出电压输出低电平输出低电平UOLTTL与非门处于开态时的输出电压与非门处于开态时的输出电压开门电平开门电平Uon保证输出为低电平时所允许的最小输入保证输出为低电平时所允许的最小输入高电平通常为高电平通常为Uon 1.8V关门电平关门电平Uoff保证输出为高电平时所允许的最大输入保证输出为高电平时所允许的最大输入高电平通常为高电平通常为Uoff 0.8V门限电压门限电压UTUT=1.3V1.4V噪声容限噪声容限指在不出现逻辑错误的情况下，电路所指在不出现逻辑错误的情况下，电路所允许的最大干扰。通常认为允许的最大干扰。通常认为Uoff越大越大Uon越小越小噪声容限就越大抗干扰能力就越强。噪声容限就越大抗干扰能力就越强。开关速度开关速度50%50%tpontpoff从输入状态跳变到输出状从输入状态跳变到输出状态得到响应所需要的时间。态得到响应所需要的时间。晶体管的存储效应和输入、晶体管的存储效应和输入、输出端寄生参数造成的延迟。输出端寄生参数造成的延迟。将输入信号上升沿的将输入信号上升沿的50%处到输出信号下降沿处到输出信号下降沿的的50%处，这段时间定义为处，这段时间定义为开态传输时间开态传输时间tpon。将输入信号下降沿的将输入信号下降沿的50%处到输出信号上升沿处到输出信号上升沿的的50%处，这段时间定义为处，这段时间定义为关态传输时间关态传输时间tpoff。输入短路电流输入短路电流Iis（灌电流）（灌电流）一般用平均传输延迟时间一般用平均传输延迟时间tpd来表示来表示TTL与与非门的开关速度：非门的开关速度：将某个输入端接地，其余输入端悬空，流将某个输入端接地，其余输入端悬空，流出这个输入端的电流。出这个输入端的电流。Iis作为负载灌入前级同类门的电流其大小作为负载灌入前级同类门的电流其大小影响着与非门的负载能力，其越小与非门的负影响着与非门的负载能力，其越小与非门的负载能力就越大。载能力就越大。输入漏电流输入漏电流IiH（拉电流）（拉电流）将某个输入端接高电平，其余输入端悬空，将某个输入端接高电平，其余输入端悬空，流入这个输入端的电流流入这个输入端的电流通常有通常有IisIiH，在考虑负载能力时以，在考虑负载能力时以Iis为主。为主。扇出系数扇出系数No、扇入系数、扇入系数Ni 扇出系数用于表示与非门驱动同类门的能力扇出系数用于表示与非门驱动同类门的能力ILmax：灌入：灌入T5的最大负载电流的最大负载电流一般情况有一般情况有No 8扇入系数用于表示与非门的输入端个数，扇入系数用于表示与非门的输入端个数，一般情况有一般情况有Ni=48。多余输入端的处理多余输入端的处理在实际中，对在实际中，对TTL与非门的多余输入端与非门的多余输入端的常用处理方法：的常用处理方法：a、多余端悬空，相当于接、多余端悬空，相当于接“1”。b、多余端与电源（或高电平）并接。、多余端与电源（或高电平）并接。c、多余端与信号端并接。、多余端与信号端并接。d、将多余端剪掉。、将多余端剪掉。常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（1）1142345678913121110UCC地地74004两两输输入入与与非非门门常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（2）1142345678913121110UCC地地74202四四输输入入与与非非门门常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（3）1142345678913121110UCC地地74046与与非非门门常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（4）1142345678913121110UCC地地74024两两输输入入或或非非门门+常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（5）1142345678913121110UCC地地74512四四输输入入与与或或非非门门+常用常用TTL门电路芯片（门电路芯片（6）114234568913121110UCC地地74864两两输输入入异异或或门门 二、二、TTL与非门电路的其它类型与非门电路的其它类型上述讨论的是上述讨论的是TTL电路的基本形式，随电路的基本形式，随着科学技术的发展尤其是工艺水平的极大提着科学技术的发展尤其是工艺水平的极大提高，商家还生产了许多高，商家还生产了许多TTL派生产品，如与派生产品，如与门、非门、或门、或非门、与或非门、异或门、非门、或门、或非门、与或非门、异或门、同或门、集电极开路门、三态门、传输门、同或门、集电极开路门、三态门、传输门等等。这里重点介绍集电极开路门、三态门等等。这里重点介绍集电极开路门、三态门和传输门。门和传输门。1、集电极开路门（、集电极开路门（OC门）门）在在TTL与非门的应用中有这样的情况，两与非门的应用中有这样的情况，两个个TTL与非门输出端并联时，若一个处于关态与非门输出端并联时，若一个处于关态（高电平），一个处于开态（低电平），即一（高电平），一个处于开态（低电平），即一个门的个门的T4和和D导通、导通、T3截止，另一个门截止，另一个门T4和和D截截止、止、T3饱和导通时，将产生一个大的穿透电流饱和导通时，将产生一个大的穿透电流流过各门的导通管，造成逻辑错误或管子损坏。流过各门的导通管，造成逻辑错误或管子损坏。为此，一般的为此，一般的TTL门电路不容许将多个门电路门电路不容许将多个门电路并联使用。为了解决并联问题，专门设计了一并联使用。为了解决并联问题，专门设计了一种电路就是集电极开路与非门也称种电路就是集电极开路与非门也称OC门（门（OpenCollectorGate）。）。OC门电路及电路符号门电路及电路符号FACB+UCC（+5V）R2R3RpT3T2T1R1EpABCF惯用符号惯用符号ABCF标准符号标准符号&OC门实现线与门实现线与AF1BCF2DEpRpFF=F1F2=ABCD=AB+CDAF1BCF2DFOC门实现总线传输门实现总线传输EnDnE1D1E2D2EpRp总线总线BUS使用使用OC门电路的好处门电路的好处可实现可实现“线与线与”逻辑；逻辑；实现总线传输；实现总线传输；方便电平转换。方便电平转换。2、三态门电路（、三态门电路（TS门）门）三态门（三态门（TriStateGate）电路是数字）电路是数字系统中广泛应用的一种特殊门电路，它有系统中广泛应用的一种特殊门电路，它有三种输出状态：高电平、低电平、高阻状三种输出状态：高电平、低电平、高阻状态。前两者为工作态，后者为禁止态。态。前两者为工作态，后者为禁止态。应注意这里的禁止态，它不是一个逻应注意这里的禁止态，它不是一个逻辑值或逻辑状态。在这一状态下表明这个辑值或逻辑状态。在这一状态下表明这个门电路与其它电路无关，是逻辑上无关电门电路与其它电路无关，是逻辑上无关电路上仍相接。路上仍相接。TS门电路及电路符号门电路及电路符号FAE/DB+UCC（+5V）R2R3R4D1T4T3T2T1R1T6T5R5+5VD2AFE/DBAFE/DB&TS门电路工作原理门电路工作原理电路中若控制端电路中若控制端E/D为低电平为低电平“0”，则，则T5饱和导通，饱和导通，UBE6=0.3V，T6截止，截止，UC6=1V，D2截止。此时，电路如普通与非门一样，其截止。此时，电路如普通与非门一样，其输出输出F=AB，即三态门处于工作状态。，即三态门处于工作状态。电路中若控制端电路中若控制端E/D为高电平为高电平“1”，则，则T5截止，则截止，则T6饱和导通，饱和导通，UC6=0.3V，D2导通。导通。此时，相当于与非门有一输入为此时，相当于与非门有一输入为“0”，故，故T2、T3均截止，而均截止，而UC2=1V被被D嵌位，从而使嵌位，从而使T4、D1也截止。输出端也截止。输出端F处在高阻悬浮状态，即处在高阻悬浮状态，即三态门处于禁止态。三态门处于禁止态。TS门实现总线传输门实现总线传输DE1D1总线总线BUSE2D2EnDn2-4-4MOS门电路门电路 PMOS：P沟道沟道MOS逻辑电路逻辑电路NMOS：N沟道沟道MOS逻辑电路逻辑电路CMOS：互补互补MOS逻辑电路逻辑电路静态功耗极微，在静态功耗极微，在nW级；速度接级；速度接近近TTL电路；传输特性陡峭，抗干扰能电路；传输特性陡峭，抗干扰能力强；电源利用率高；电源电压允许范力强；电源利用率高；电源电压允许范围大（围大（+3V+15V）；负载能力强，扇）；负载能力强，扇出系数大于出系数大于50。1、CMOS反相器反相器UiU0G1G2T1T2S1UDDS2B1B2D2D1电路结构电路结构T1为增强型为增强型NMOS管属工作管，管属工作管，T2为增强为增强型型PMOS管属负载管，管属负载管，两者参数一致且互补，两者参数一致且互补，两者的栅极相连为输入两者的栅极相连为输入端，漏极相连为输出端。端，漏极相连为输出端。电源电压电源电压UDD应大于应大于T1管管开启电压开启电压UTN和和T2管开启管开启电压电压UTP的绝对值之和，的绝对值之和，通常在通常在5V，以便与，以便与TTL电路兼容。电路兼容。当输入当输入Ui为低为低电平电平“0”（0V）时，时，T1的栅源电压的栅源电压UGS1=0，T1截止；截止；同时，由于同时，由于T2的栅的栅源电压源电压UGS2UTP，T2导通。输出端导通。输出端UO=UDD为高电平为高电平“1”。当输入当输入Ui为高电为高电平平“1”（UDD）时，）时，T1的栅源电压的栅源电压UGS1=UDD，T1导通；导通；同时，由于同时，由于T2的栅源的栅源电压电压UGS2=0V，T2截止。截止。输出端与电源断开，输出端与电源断开，UO=0V为低电平为低电平“0”。由此可知，电路由此可知，电路实现了非逻辑功能。实现了非逻辑功能。传输特性的解释传输特性的解释UiU0UTNU*UDD+UTPUDDABCDE0UDD传输特性传输特性图示一图示一典型典型CMOS反相器的电反相器的电压传输特性压传输特性曲线，分五曲线，分五段来讨论。段来讨论。A段：段：0VUiUTN,T2导通，导通，T1截止，输出截止，输出电压电压UO=UDD。B段：段：UTNUiU*（=UDD/2），），T1开始导通，开始导通，电路中有较电路中有较小电流流过，小电流流过，T2出现压降，出现压降，输出电压输出电压UO开始降低。开始降低。C段：当段：当Ui增大增大至至U*附近时，附近时，T1、T2均导通，电均导通，电路中有较大电流路中有较大电流流过，此时只要流过，此时只要Ui有微小增加，有微小增加，输出电压输出电压UO便急便急剧下降。剧下降。D段：段：U*UiUDD+UTPT2截止，截止，T1导通，输出导通，输出电压电压UO=0V。分析可知分析可知：在阈值电：在阈值电压压U*（=UDD/2）附近）附近曲线几乎是垂直的，曲线几乎是垂直的，因此，其高、低电平因此，其高、低电平噪声容限都较大，特噪声容限都较大，特别合适在抗干扰能力别合适在抗干扰能力要求高的场合使用。要求高的场合使用。截止，截止，T1导通，输出导通，输出电压电压UO=0V。2、CMOS与非门与非门T1、T2是串联的两是串联的两个增强型个增强型NMOS管作为管作为工作管；工作管；T3、T4是并联是并联的两个增强型的两个增强型PMOS管管作为负载管。作为负载管。T1、T3是是一对互补管，栅极相连一对互补管，栅极相连作为输入端作为输入端A；T2、T4是一对互补管，栅极相是一对互补管，栅极相连作为输入端连作为输入端B。ABFT1T2T3T4UDD当输入端当输入端A、B均为均为高电平时，高电平时，T1、T2导通，导通，T3、T4截止，输出端截止，输出端F=0低电平；低电平；当输入端当输入端A、B中至中至少有一低电平时，少有一低电平时，T1、T2中至少有截止，中至少有截止，T3、T4中中至少有导通，输出端至少有导通，输出端F=1高电平。电路实现非高电平。电路实现非逻辑功能。逻辑功能。3、CMOS或非门或非门ABFT2T4T1T3UDD当输入端当输入端A、B均为均为低电平时，低电平时，T1、T2截止，截止，T3、T4导通，输出端导通，输出端F=1高电平；高电平；当输入端当输入端A、B中至中至少有一高电平时，少有一高电平时，T1、T2中至少有导通，中至少有导通，T3、T4中中至少有截止，输出端至少有截止，输出端F=0高电平。电路实现或高电平。电路实现或非逻辑功能。非逻辑功能。T1、T2是串联的两是串联的两个增强型个增强型NMOS管作为管作为工作管；工作管；T3、T4是并联是并联的两个增强型的两个增强型PMOS管管作为负载管。作为负载管。T1、T3是是一对互补管，栅极相连一对互补管，栅极相连作为输入端作为输入端A；T2、T4是一对互补管，栅极相是一对互补管，栅极相连作为输入端连作为输入端B。4、CMOS传输门（传输门（TG门）门）由一个由一个PMOS管管TP和一个和一个NMOS管管TN并并联组成。两管源极相连为输入端联组成。两管源极相连为输入端Ui，漏极相连，漏极相连为输出端为输出端Uo，两管栅极分别为互补的控制端，两管栅极分别为互补的控制端CP和和CP端。端。TGUiUoCPCPUiCPUoCPTNTP当控制端当控制端CP为高电平（为高电平（UDD）、）、CP端为低端为低电平（电平（0V）时，）时，TP和和TN均具备导通条件。此时均具备导通条件。此时若若Ui在在0VUDD范围内，范围内，TP和和TN中必有一个导通，中必有一个导通，Ui通过传输门通过传输门TS传输到传输到Uo，相当于开关接通。，相当于开关接通。当控制端当控制端CP为低电平（为低电平（0V）、）、CP端为高端为高电平（电平（UDD）时，）时，TP和和TN均不具备导通条件。此均不具备导通条件。此时不论时不论Ui为何值，为何值，TP和和TN均截止，均截止，Ui无法通过无法通过传输门传输门TS传输到传输到Uo端，相当于开关断开。端，相当于开关断开。由于由于MOS管结构的对称性，源极和管结构的对称性，源极和漏极可以互换使用，即漏极可以互换使用，即Ui和和Uo可以互换，可以互换，因此因此CMOS传输门是双向可控的开关。传输门是双向可控的开关。作业作业仔细阅读本章内容仔细阅读本章内容谢谢谢谢