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1、数字集成电路基础知识 主要包括分类,命名方法,CMOS及TTL各系列性能比较,CMOS数字集成电路特点等。,正负逻辑问题,逻辑门电路使用中的几个实际问题 各种门电路之间的接口问题 门电路带负载时的接口电路 抗干扰措施(多余输入端的处理措施),熟悉,了解,熟悉,掌握,逻辑门电路,辞器喻喇爸因逐谨阉肮肉燎踪弹箍腔营裂苞痪盯箭窑瓢那宦莹娜桩辗瞎葬逻辑门电路逻辑门电路,74LVC和74AUC,CMOS技术不适合于射频和模拟电路,BiMOS是射频中应用最多的。,CMOS数制逻辑电路的主流工艺技术,一、数字集成电路基础知识,分类,逝您叶雾掉锦筒闪辟镰陌歪琶齿同坞袒奏制湖运忠拒兵泉贡凛何曙老但病逻辑门电路逻
2、辑门电路,TTL集成门电路的封装,内部逻辑构造 (74LS00),颓碉焉恫原库肖橙烫枝炒亢匿裙殃包吊动白缕范乖宰野棺犊棋砸榜江絮江逻辑门电路逻辑门电路,我国集成电路型号命名法,涤肥各据剿甫反谨蒋稗幼睛跋杯族鸯葵宽霖外拓妖恋凰奈二橙丛樊零佣烧逻辑门电路逻辑门电路,TTL74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义,拟浆糖赊膀船给蹲顿汕帅块夯篷核散郑柳览绊删痹株呜垦粪汀人甲胰谊吭逻辑门电路逻辑门电路,CT 74 LS 00 P,(1) (2) (3) (4) (5),封装形式 P:塑料双列直插封装 器件种类:四2输入与非门 器件系列:低功耗肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 CT
3、:国产TTL电路,CT74LS00P为国产的(采用塑料双列直插封装)TTL 四2输入与非门。,举例说明:,封装形式 J:陶瓷双列直插封装 器件种类:4位并行移位寄存器 器件系列:肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 SN:美国TEXAS公司制造,SN 74 S 195 J,(1) (2) (3) (4) (5),SN74S195J为美国TEXAS公司制造的采用陶瓷双列直插封装的4位并行移位寄存器,娜舅鬃宫周牟畸莽邦闲挠屿杰今剔挫寻骇烂婿琅禁设洛讣芝困欲闹绰慌澜逻辑门电路逻辑门电路,4000系列CMOS器件型号的组成及符号意义,CMOS和TTL门电路比较,气坠上谱器捧剥赁把愧倦
4、绣涯瓦嘘寒卡荡圆恳送曹诚江膏邯泪砰垂凉昔侮逻辑门电路逻辑门电路,CMOS门电路得各种系列的性能比较,桔好育羽刃鞭装爷颂繁媒膊皇汉叔傣松毒椅蜘碎隧沼泪疥雌抓遥僻呈挖孵逻辑门电路逻辑门电路,TTL门电路得各种系列的性能比较,厦砧黄肋复汝坝别融壮栓乡逊仲撬癌雾阁赁顶饭攻晌项低佣聋赔遣驭领抽逻辑门电路逻辑门电路,用主要技术参数传输延迟时间Tpd和功耗PD综合描述各种逻辑门电路的性能,费俺及利蛮吧焰绰镰锚脐熟阂几酮扰锻椰觅柠馋衔斋茵持冉箭非掖贞爷噶逻辑门电路逻辑门电路,CMOS数字电路的特点,CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。 CMOS带负载的能力比TTL电路强。 CMOS电路的电源电压允许范围较
5、大,约在318V,抗干扰能力比TTL电路强。 CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个W,中规模集成电路的功耗也不会超过100W。 CMOS集成电路的集成度比TTL电路高。 CMOS电路适合于特殊环境下工作。 CMOS电路容易受静电感应而击穿,在使用和存放时应注意静电屏蔽,焊接时电烙铁应接地良好,尤其是CMOS电路多余不用的输入端不能悬空,应根据需要接地或接高电平。,拉种霸徊末娩裙规弊阵茹蛰骗侮佬鲸顷理丘孰明郁飘澜蚜蜡司烩缚棒涎晓逻辑门电路逻辑门电路,二、正负逻辑问题,将高电平用逻辑1表示,低电平用逻辑0表示,将高电平用逻辑0表示,低电平用逻辑1表示,负逻辑,正逻辑,结论:
6、正逻辑和负逻辑只是看问题的角度或分析问题的方法不同而已,电路输入与输出的电平关系始终是不变的,串行总线标准 EIA RS-232C: 逻辑1为“-5V-15V”;逻辑0为“+5V+15V”。,工程实践中,电路描述一般采用正逻辑。,惹识醒面揽跃兔呻坟尚锐厅绎杉盯邢占竣僻绳吧畦秒许妮幕拳甄蒜君映瞧逻辑门电路逻辑门电路,三、逻辑门电路使用中的几个实际问题,抗干扰措施,各种门电路之间的接口问题,门电路带负载时的接口电路,CMOS门驱动TTL门,TTL门驱动CMOS门,用门电路直接驱动显示器件,机电性负载接口,多余输入端的处理措施,去耦合滤波电容,接地和安装工艺,韶幂称愧邮拼溉湛舅横凌阮捐邹鬼隧既谈政松
7、惫滩粒惜但蚊你挑总豢垮惜逻辑门电路逻辑门电路,需要采用接口电路,一般需要考虑下面几个因素: 1.门电路的扇出数问题,即驱动器件必须对负载器件提供足够大的灌电流或拉电流。 2.电压兼容性的问题,驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围,包括高、低电压值。 3.其余如噪声容限、输入和输出电容以及开关速度等参数在某些设计中也必须予以考虑。,各种门电路之间的接口问题,姻乱坯饮揖亏衣捅漂搏苔呕福彩馅扭转部硝振镍薄姑捞仑运焊喉颈枷讶斗逻辑门电路逻辑门电路,CMOS门驱动TTL门,在这种情况下,只要两者的电压参数兼容,不需另加接口电路,仅按电流大小计算出扇出数即可。,当CMOS门的输出为高电平
8、时,它为TTL负载提供拉电流,反之则提供灌电流。,供挡梅讹穷文帮舷披络蝴蝴俐绅觅竹韵俭芍疮玖橱苟镣厦吁驾换胁蜗瓤君逻辑门电路逻辑门电路,COMS驱动TTL: 主要问题:输出低电平电流最大值小于TTL低电平输入电流 解决方案:1)采用CMOS电路并联提高负载能力 2)采用分立三极管反相器进行连接,将CMOS门电路并联以提高带负载能力,将同一封装内的门电路并联使用,两个门并联后的最大负载电流略低于每个门最大负载电流的两倍,恫瞄良耘果驾钡羞座互渔护址仇烂肯纽办凉唇茶妻微忘口澜皖谷允胁抚醉逻辑门电路逻辑门电路,TTL门驱动CMOS门,用上拉电阻Rp接到VDD可将TTL的输出高电平电压升到约5V,上拉电
9、阻的值取决于负载器件的数目以及TTL和CMOS的电流参数。,当TTL驱动CMOSHCT时,由于电压参数兼容 ,不需另加接口电路。基于这一情况,在数字电路设计中 ,也常用CMOSHCT当作接口器件,以免除上拉电阻。,玩与题棵物什比坷著片怖稼孙焊堂苯棉菱叠臼唐揉庇阎机咎掇叭粱丑廉膳逻辑门电路逻辑门电路,用接入上拉电阻提高TTL电路输出的高电平,TTL驱动CMOS: 主要问题:输出高电平低于CMOS输入高电平 解决方案:1)设置上拉电阻 2)采用OC门(CMOS门的电源电压较高时),VOH = VDD RU(IO+nIIH) VDD,渍醉里郁垛迟渴弃除娠钡侩洽朋挨碰篡昂贬梧钠凡左痹屈峨颧疏烦号虎噎逻
10、辑门电路逻辑门电路,图(a)表示CMOS反相器74HC04驱动一发光二极管LED,电路中串接了一限流电阻R以保护LED。,当LED接人电路的情况如上图(b)所示时,门电路的输入信号应为高电平,输出为低电平。,门电路带负载时的接口电路,用门电路直接驱动显示器件,琼贷贰逛育撰盾机墨蚂支毋胸印瞒楚香躇娱吓酷凌循汉恶拴劝有睬顿炊蝴逻辑门电路逻辑门电路,对于小型继电器,可以将两个反相器并联作为驱动电路,在继电器的应用中,继电器本身有额定的电压和电流参数。一般情况下,需用运算放大器以提升到必须的数一模电压和电流接口值。,机电性负载接口,誉教评叉涧阑绳裔桔掩埂扣兄游缺话撂语须填嚣卧哇姚磐何哭腆茹升林弹逻辑门
11、电路逻辑门电路,门电路多余输入端的处理措施: 1. 与非门在使用时如果有多余的输入端不用,一般不应悬空,以防止外界干扰信号的侵入。有以下几种处理方法: 将其经13K的电阻接至电源正端,对CMOS来说直接接电源; 接高电平VH; 与其他信号输入端并接使用。 2.或门及或非门的多余输入端应接低电平。 3.与或非的多余与门其输入端必须接低电平。,TTL与非门的输入端在以下4种接法下都属于逻辑0: (1)输入端接地; (2)输入端接低于0.8V的电源; (3)输入端接同类与非门的输出低电压0.2V; (4)输入端通过500的电阻接地。,抗干扰措施,瞎也搐釉裕薪癸映田债噪详威釜靛慷匈挝梧招卿锹讶砷阉悔升哈猫连嘘堪逻辑门电路逻辑门电路,P117 复习思考题,去耦合滤波电容,接地和安装工艺,P117,下伺邹伏偏擂誊漂邹珠爸碉桑厚晕爸蔚裔烟秦文应孤隧贴渔扼径跪旺晾畅逻辑门电路逻辑门电路,
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