第三章 门电路
1 ?半導(dǎo)體二極管開關(guān)特性
? ? ?1 二極管的特性可以近似的用3.2.1的PN結(jié)方程和圖3.2.2伏安特性曲線描述 如下圖
二極管近似伏安特性和對應(yīng)的等效電路
1 a電路表示vcc和r都很小時候二極管正向?qū)▔航岛驼螂娮瓒疾荒芎鲆?/p>
2 b電路表示二極管正向?qū)妷翰豢梢院鲆?#xff0c;但是二極管正向?qū)娮杩梢院鲆?/p>
3 c電路表示二極管正向?qū)妷汉碗娮瓒伎梢院鲆?/p>
在動態(tài)情況下,加在二極管兩段電壓突然反向電流變化如下圖所示
2 二極管與門
A ?B 中只要有一個為0則Y就為0
只有AB同時為1是y為1
二極管或門
A B中只需要有一個為1則y為1
A B同時為0時Y則為0
?
3.3 ?CMOS 門電路
? ?mos管開關(guān)特性
? ? ?1 MOS管的結(jié)構(gòu)和工作原理
如果在源級和漏級之間加上電壓 U(ds) > 0 ?U(gs) == 0,MOS管不會導(dǎo)通
當(dāng)G級和S級之間加有正電壓U(gs)而且U(gs)大于某個電壓值U(th)則會有電流iD流通
u(gs)增大則i(D)也會增大
MOS管的輸入輸出特性
1 ?共源接法
MOS管的基本開關(guān)電路
當(dāng)u(i)電壓大于開啟電壓的時候,MOS導(dǎo)通
否則MOS截止
MOS管的開關(guān)等效電路
CMOS反向器的電路結(jié)構(gòu)
重點講述根據(jù)CMOS反向器的結(jié)構(gòu)說明CMOS反向器的邏輯非特點,也就是說當(dāng)輸入高電頻的時候,y輸出低電頻,輸入低低電平的時候Y輸出高電頻
電壓傳輸特性和電流傳輸特性
輸出電壓隨輸入電壓變化曲線
AB段曲線特性描述
CD段特性曲線
BC段特性曲線
二 ?輸入段噪聲容限
保證輸出高低電頻基本不變,允許輸入信號高低電頻,有一個波動范圍,稱為輸入端噪聲容限
許多門電路互相連接組成系統(tǒng)時,前一級電路的輸出,就是后一級電路的輸入,所以根據(jù)輸出高電平的最小值和輸入高電頻的最小值就可以求噪聲容限
CMOS噪聲容限和VDD有關(guān),VDD越高噪聲容限越大,
輸入和輸出特性
省略
CMOS反向器動態(tài)特性
1 傳輸延時時間
由于MOS管存在電容,當(dāng)輸入信號發(fā)生變化時,輸出電壓的變化必然滯后于輸入電壓的變化
我們把輸出電壓變化落后于輸入電壓變化的時間叫做傳輸延時時間
一般傳輸延時時間都是電容沖放電引起的,所以為了縮短傳輸延時時間,必須減小電容和導(dǎo)通電阻。
交流噪聲容限
傳輸延時時間越長噪聲容限越大
動態(tài)功耗
當(dāng)CMOS反向器從一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)突然改變到另外一種工作狀態(tài)將產(chǎn)生附加功耗,叫做動態(tài)功耗
動態(tài)功耗由兩部分組成
1 對電容沖放電的功耗
2 兩個MOS管同時瞬間導(dǎo)通消耗的功耗
其他類型的門電路
反向器與非門
OD門
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?
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?CMOS 傳輸門
1 傳輸門和反向器結(jié)合使用
2 傳輸門做模擬開關(guān)
三態(tài)CMOS門電路
CMOS電路正確使用
TTL門電路
電壓傳輸特性
輸入噪聲容限
和CMOS一樣
TTL輸入特性
?
?
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