1、6.16.1概述概述6.26.2分立元件门电路分立元件门电路6.3TTL6.3TTL集成门电路集成门电路6.4CMOS6.4CMOS门电路门电路6.56.5集成电路使用知识简介集成电路使用知识简介 能够实现基本和常用逻辑运算的电路称能够实现基本和常用逻辑运算的电路称为逻辑门电路，简称门电路。为逻辑门电路，简称门电路。门电路的种类繁多，与上一章所介绍的门电路的种类繁多，与上一章所介绍的基本逻辑运算和复合逻辑运算相对应的门电基本逻辑运算和复合逻辑运算相对应的门电路分别称为与门、或门、非门、与非门、或路分别称为与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、同或门电路。非门、与或非门、异或门、同
2、或门电路。在逻辑代数中，逻辑变量的取值不是在逻辑代数中，逻辑变量的取值不是“0”0”，就是，就是“1”1”，这种二值逻辑的状态可，这种二值逻辑的状态可以用电路所处的高、低电平状态来表示，获以用电路所处的高、低电平状态来表示，获得高、低输出电平的原理电路如图得高、低输出电平的原理电路如图6-16-1所示。所示。由模拟电路的知识可知，二极管、三极由模拟电路的知识可知，二极管、三极管或管或MOSMOS管的工作状态受偏置电压控制，若将管的工作状态受偏置电压控制，若将输入的高、低电平信号作为晶体管器件的偏输入的高、低电平信号作为晶体管器件的偏置电压，则图置电压，则图6-16-1所示电路中的开关所示电路中
3、的开关SASA就可由就可由二极管、三极管或二极管、三极管或MOSMOS管组成。管组成。因为在实际电路中，可以用高电平表示因为在实际电路中，可以用高电平表示“1”1”，也可以用高电平来表示，也可以用高电平来表示“0”0”。由第由第4 4章的知识可知，高、低电平的这种章的知识可知，高、低电平的这种表示方法分别称为正逻辑和负逻辑，正逻辑表示方法分别称为正逻辑和负逻辑，正逻辑和负逻辑的工作波形图如图和负逻辑的工作波形图如图6-26-2所示。所示。门电路的种类繁多，用分立元件组成的门电路的种类繁多，用分立元件组成的门电路称为分立元件门电路，由集成电路组门电路称为分立元件门电路，由集成电路组成的门电路称为
4、集成门电路，集成门电路有成的门电路称为集成门电路，集成门电路有小规模（小规模（SSISSI）、中规模（）、中规模（MSIMSI）、大规模）、大规模（LSILSI）和超大规模（）和超大规模（VLSIVLSI）之分。）之分。由三极管组成的集成电路称为由三极管组成的集成电路称为TTLTTL门电路，门电路，由场效应管组成的集成电路称为由场效应管组成的集成电路称为CMOSCMOS门电路。门电路。6.2.1二极管与门电路二极管与门电路6.2.2二极管或门电路二极管或门电路6.2.3三极管非门电路三极管非门电路6.2.1二极管与门电路二极管与门电路1.1.电路的组成电路的组成 利用二极管的单向导电性可以组成
5、二极利用二极管的单向导电性可以组成二极管与门电路。管与门电路。二极管与门电路的组成如图二极管与门电路的组成如图6-36-3（a a）所）所示，图示，图6-36-3（b b）所示为与门电路的符号。）所示为与门电路的符号。设电路的工作电压设电路的工作电压VCC=5VVCC=5V，并设，并设“1”1”表表示高电平信号，示高电平信号，“0”0”表示低电平信号。表示低电平信号。描述输出信号与输入信号之间逻辑关系描述输出信号与输入信号之间逻辑关系的真值表如表的真值表如表6-16-1所示。所示。由表由表6-16-1可见，图可见，图6-36-3所示电路输出信号所示电路输出信号与输入信号之间的逻辑关系是：有与输
6、入信号之间的逻辑关系是：有“0”0”出出“0”0”，全，全“1”1”出出“1”1”，即与逻辑关系。，即与逻辑关系。2.工作原理工作原理6.2.2二极管或门电路二极管或门电路1.1.电路的组成电路的组成 二极管或门电路也是利用二极管的单向二极管或门电路也是利用二极管的单向导电性来组成的。导电性来组成的。二极管或门电路的组成如图二极管或门电路的组成如图6-46-4（a a）所）所示，图示，图6-46-4（b b）所示为或门电路的符号。）所示为或门电路的符号。描述输出信号与输入信号之间逻辑关系描述输出信号与输入信号之间逻辑关系的真值表如表的真值表如表6-26-2所示。所示。由表由表6-26-2可见，
7、图可见，图6-46-4所示电路输出信号所示电路输出信号与输入信号之间的逻辑关系是：有与输入信号之间的逻辑关系是：有“1”1”出出“1”1”，全，全“0”0”出出“0”0”，即或的逻辑关系。，即或的逻辑关系。图图6-46-4所示的或门电路同样存在输出电平所示的或门电路同样存在输出电平偏移的问题。偏移的问题。2.工作原理工作原理6.2.3三极管非门电路三极管非门电路1.1.电路的组成电路的组成 模拟电路中的三极管主要起放大作用，模拟电路中的三极管主要起放大作用，所以，模拟电路中的三极管都工作在放大区。所以，模拟电路中的三极管都工作在放大区。在数字电路中，三极管主要起开关的作在数字电路中，三极管主要
8、起开关的作用。用。三极管非门电路的组成如图三极管非门电路的组成如图6-56-5（a a）所）所示，图（示，图（b b）所示为非门电路的符号。）所示为非门电路的符号。设电路的工作电压设电路的工作电压V VCCCC=5V=5V。由表由表6-36-3可见，图可见，图6-56-5所示电路输出信号所示电路输出信号与输入信号之间的逻辑关系是：输出为输入与输入信号之间的逻辑关系是：输出为输入的非。的非。若将图若将图6-56-5所示电路中的三极管换成场效所示电路中的三极管换成场效应管，并将偏置电阻应管，并将偏置电阻RBRB去掉，即可组成场效去掉，即可组成场效应管非门电路，如图应管非门电路，如图6-66-6所示
9、。所示。对三极管非门电路进行工作点电压计算对三极管非门电路进行工作点电压计算的方法与模拟电路所介绍的方法相同，下面的方法与模拟电路所介绍的方法相同，下面举一个计算三极管非门电路工作点的例子。举一个计算三极管非门电路工作点的例子。2.工作原理工作原理 【例【例6-16-1】在图】在图6-56-5（a a）所示电路中，若）所示电路中，若V VCCCC=+5V=+5V，V VEEEE=8V=8V，R RC C=1k=1k，R RB1B1=3.3k=3.3k，R RB2B2=10k=10k，三极管电流放大系数，三极管电流放大系数=20=20，饱和，饱和压降压降V VCESCES=0.3V=0.3V，输
10、入的高、低电平分别为，输入的高、低电平分别为V VIHIH=5V=5V，V VILIL=0V=0V，试计算输入高、低电平时，试计算输入高、低电平时对应的输出电平，并说明电路参数的设计是对应的输出电平，并说明电路参数的设计是否合理。否合理。解对于图解对于图6-56-5（a a）所示的电路，当输入）所示的电路，当输入V VA A=V=VILIL=0V=0V时，先假设三极管截止，则时，先假设三极管截止，则I IB B=0=0，于是于是 即发射级反偏，故三极管截止的假设成即发射级反偏，故三极管截止的假设成立，则立，则I IC C=0V=0VY Y=V=VCCCC=5V=5V。当当V VA A=V=VI
11、HIH=+5V=+5V时，先假定三极管处在饱和时，先假定三极管处在饱和导通的状态，则有导通的状态，则有V VBEBE=0.7V=0.7V，V VCESCES=0.3V=0.3V。因三。因三极管的临界饱和电流为极管的临界饱和电流为 设流过设流过R RB1B1、R RB2B2的电流分别为的电流分别为I I1 1和和I I2 2，现，现实际的基极电流实际的基极电流I IB B为为 可见可见I IB BIIBESBES，三极管饱和的假设成立，三极管饱和的假设成立，则则V VY Y=V=VCESCES=0.3V=0.3V。因此，电路参数的设计是合理的。因此，电路参数的设计是合理的。6.3.1TTL非门电
12、路非门电路6.3.2TTL与非门及或非门电路与非门及或非门电路6.3.3集电极开路的门电路（集电极开路的门电路（OC门）门）6.3.4三态门电路（三态门电路（TS门）门）6.3.1TTL非门电路非门电路1.1.电路的组成电路的组成 非门电路是非门电路是TTLTTL集成门电路中结构最简单集成门电路中结构最简单的一种电路，因非门电路的输出与输入反相，的一种电路，因非门电路的输出与输入反相，所以非门电路又称为反相器，典型的所以非门电路又称为反相器，典型的TTLTTL反相反相器电路如图器电路如图6-76-7所示。所示。2.电路的工作原理电路的工作原理3.TTL非门的技术参数非门的技术参数 描述非门电路
13、输出电压随输入电压变化描述非门电路输出电压随输入电压变化关系的函数曲线称为电压传输特性曲线，即关系的函数曲线称为电压传输特性曲线，即V VO O=f(V=f(V1 1)（6-16-1）该函数的曲线如图该函数的曲线如图6-86-8所示。所示。由图由图6-86-8可见，当输入信号偏离正常的低可见，当输入信号偏离正常的低电平电压（电平电压（0.2V0.2V）时，输出电压并不立刻改）时，输出电压并不立刻改变。变。图图6-96-9所示为噪声容限定义的示意图。所示为噪声容限定义的示意图。门电路输出端最多所能够带的同类门电门电路输出端最多所能够带的同类门电路数称为门电路的扇出系数，门电路带负载路数称为门电路
14、的扇出系数，门电路带负载的电路如图的电路如图6-106-10所示。所示。在在TTLTTL门电路中，由于二极管和三极管从门电路中，由于二极管和三极管从截止变导通或从导通变截止都需要一定的时截止变导通或从导通变截止都需要一定的时间，且二极管、三极管内部的结电容对输入间，且二极管、三极管内部的结电容对输入信号波形的传输也有影响。信号波形的传输也有影响。在门电路的输入端加理想的矩形脉冲信在门电路的输入端加理想的矩形脉冲信号，门电路输出信号的波形不仅要比输入信号，门电路输出信号的波形不仅要比输入信号滞后，而且，波形的上升沿和下降沿也将号滞后，而且，波形的上升沿和下降沿也将变坏。变坏。门电路输入信号波形和
15、输出信号波形的门电路输入信号波形和输出信号波形的示意图如图示意图如图6-116-11所示。所示。4.TTL门电路的传输延迟时间门电路的传输延迟时间6.3.2TTL与非门及或非门电路与非门及或非门电路1.1.与非门电路与非门电路 TTL TTL非门电路只有一个输入端，而非门电路只有一个输入端，而TTLTTL与与非门电路至少有两个输入端。非门电路至少有两个输入端。在在TTLTTL非门电路内部三极管非门电路内部三极管VTVT1 1的发射结的发射结旁再制作一个发射结，即可组成二输入端旁再制作一个发射结，即可组成二输入端TTLTTL与非门电路，其电路的组成如图与非门电路，其电路的组成如图6-126-12
16、所示。所示。当任一输入端为低电平时，当任一输入端为低电平时，VTVT1 1的发射结的发射结将正向偏置而导通，其基极电压将正向偏置而导通，其基极电压0.9V0.9V。VTVT2 2、VTVT4 4都截止，输出为高电平。都截止，输出为高电平。只有当全部输入端为高电平时，只有当全部输入端为高电平时，VTVT1 1将转将转入倒置放大状态，入倒置放大状态，VTVT2 2、VTVT4 4都饱和导通，输出都饱和导通，输出为低电平。为低电平。TTLTTL或非门电路的组成如图或非门电路的组成如图6-136-13所示。所示。2.或非门电路或非门电路【例【例6-26-2】判断如图】判断如图6-146-14所示电路的
17、逻辑关系。所示电路的逻辑关系。解解A A、B B同时输入为高电平信号时，同时输入为高电平信号时，VTVT6 6、VTVT9 9导通，导通，VTVT8 8截止，输出为低电平。截止，输出为低电平。当当A A、B B同时输入为低电平信号时，同时输入为低电平信号时，VT4VT4和和VTVT5 5同时截止，同时截止，VTVT7 7、VTVT9 9导通，导通，VTVT8 8截止，输出截止，输出也为低电平。也为低电平。当当A A、B B输入不同时（如一个为高电平，输入不同时（如一个为高电平，另一个为低电平），另一个为低电平），VTVT1 1饱和导通，饱和导通，VTVT6 6截止。截止。并且由于并且由于A A
18、、B B中必有一个是高电平，则使中必有一个是高电平，则使VTVT4 4和和VTVT5 5有一个导通，从而使有一个导通，从而使VTVT7 7截止。截止。因为因为VTVT6 6、VTVT7 7都截止，使都截止，使VTVT8 8导通，导通，VTVT9 9截截止，输出为高电平。止，输出为高电平。由此看出，图由此看出，图6-146-14所示电路具有异或门所示电路具有异或门的逻辑关系。的逻辑关系。6.3.3集电极开路的门电路（集电极开路的门电路（OC门）门）1.1.电路的组成电路的组成 在用门电路组成各种类型的逻辑电路时，在用门电路组成各种类型的逻辑电路时，如果可以将两个或两个以上的门电路输出端如果可以将
19、两个或两个以上的门电路输出端直接并联使用，可能对简化电路有很大的帮直接并联使用，可能对简化电路有很大的帮助。助。但前面所介绍的门电路，若输出端直接但前面所介绍的门电路，若输出端直接并联使用，在出现第一个门电路的输出为高并联使用，在出现第一个门电路的输出为高电平，第二个门电路的输出为低电平的情况电平，第二个门电路的输出为低电平的情况时，两个门电路的输出电路上将有可能流过时，两个门电路的输出电路上将有可能流过如图如图6-156-15所示的很大电流所示的很大电流I IS S流过。流过。该电流有可能使门电路的输出级因过流该电流有可能使门电路的输出级因过流而损坏。而损坏。由此可得，推挽输出的门电路输出级
20、不由此可得，推挽输出的门电路输出级不能并联使用。能并联使用。集电极开路门电路的组成如图集电极开路门电路的组成如图6-166-16（a a）所示，图所示，图6-166-16（b b）所示为集电极开路门的符）所示为集电极开路门的符号。号。OC OC门电路因输出级三极管门电路因输出级三极管VTVT4 4的集电极开的集电极开路，所以路，所以OCOC门电路的输出端可以并联使用。门电路的输出端可以并联使用。由图由图6-166-16可见，因三极管可见，因三极管T T4 4的集电极开的集电极开路，门电路输出的高电平信号必须通过如图路，门电路输出的高电平信号必须通过如图6-176-17所示的外接负载电阻所示的外
21、接负载电阻R R和电源和电源V VCCCC来提供。来提供。2.线与电路线与电路 在图在图6-176-17中，若将两个门电路的输出信中，若将两个门电路的输出信号号Y Y1 1、Y Y2 2当作并联电路的输入信号，并联后的当作并联电路的输入信号，并联后的输出电压输出电压Y Y当作输出信号，则输入信号与输出当作输出信号，则输入信号与输出信号的逻辑关系如表信号的逻辑关系如表6-46-4所示。所示。图图6-176-17所示的线与电路输出与输入的逻所示的线与电路输出与输入的逻辑关系为辑关系为 在图在图6-186-18所示的电路中，上拉电阻所示的电路中，上拉电阻R R的计的计算要分高电平输出和低电平输出两种
22、情况来算要分高电平输出和低电平输出两种情况来考虑。考虑。解该线与电路是由解该线与电路是由3 3个门电路输出端并联个门电路输出端并联组成的，即组成的，即n=3n=3，3 3个二输入端的与非门，个二输入端的与非门，1 1个个二输入端的或非门，即二输入端的或非门，即m=8m=8，m=5m=5，根据式，根据式（6-66-6）和式（）和式（6-76-7）可得）可得 6.3.4三态门电路（三态门电路（TS门）门）1.1.电路的组成电路的组成 在普通门电路的基础上，增加一个控制在普通门电路的基础上，增加一个控制电路即可组成三态门电路，三态门电路的组电路即可组成三态门电路，三态门电路的组成如图成如图6-206
23、-20（a a）所示，图）所示，图6-206-20（b b）、（）、（c c）所示为三态门电路符号。所示为三态门电路符号。在图在图6-206-20（a a）所示的电路中，若在）所示的电路中，若在ENEN控控制端加如图制端加如图6-206-20所示的低电平信号所示的低电平信号“0”0”，低，低电平信号经非门电路后，使二极管电平信号经非门电路后，使二极管VDVD4 4的负极的负极为高电平信号为高电平信号“1”1”，二极管，二极管VDVD4 4因反向偏置因反向偏置而截止，而截止，ENEN控制端的输入信号对与非门的逻控制端的输入信号对与非门的逻辑状态不影响。辑状态不影响。图图6-206-20所示的电路
24、称为三态门电路。所示的电路称为三态门电路。图图6-206-20（c c）所示的符号为高电平有效的）所示的符号为高电平有效的三态门电路。三态门电路。2.工作原理工作原理 因三态门电路的输出端可以并联使用，因三态门电路的输出端可以并联使用，所以，利用三态门电路可以组成多路开关，所以，利用三态门电路可以组成多路开关，如图如图6-216-21所示。所示。3.三态门电路的应用三态门电路的应用 图图6-216-21所示电路输出和输入信号的工作所示电路输出和输入信号的工作波形图如图波形图如图6-226-22所示。所示。计算机内部通过一根信号线进行数据的计算机内部通过一根信号线进行数据的传输，该信号线称为数据
25、总线，数据总线可传输，该信号线称为数据总线，数据总线可以利用三态门电路组成，如图以利用三态门电路组成，如图6-236-23所示。所示。用三态门也可以实现数据的双向传输，用三态门也可以实现数据的双向传输，其电路如图其电路如图6-246-24所示。所示。解根据总线驱动和接收数据的原理可知，解根据总线驱动和接收数据的原理可知，当一个驱动器工作时，其他的驱动器必然要当一个驱动器工作时，其他的驱动器必然要处在高阻的状态下，而接收器既可以处在接处在高阻的状态下，而接收器既可以处在接收的状态下，也可以处在高阻的状态下。收的状态下，也可以处在高阻的状态下。因接收器处在接收状态下的输入电流大因接收器处在接收状态
26、下的输入电流大于高阻状态下的输入电流，所以，考虑可靠于高阻状态下的输入电流，所以，考虑可靠驱动问题时，可认为接收全部处在接收的状驱动问题时，可认为接收全部处在接收的状态下。态下。当驱动器的输出为高电平时，驱动器所当驱动器的输出为高电平时，驱动器所带的负载是拉电流负载，高电平输出的漏电带的负载是拉电流负载，高电平输出的漏电流要分给流要分给7 7个处在高阻状态下的驱动器和个处在高阻状态下的驱动器和1616个个处在接收态下的接收器。处在接收态下的接收器。电流的平衡方程为电流的平衡方程为7I7IOZOZ+16I+16IIHIH=7=70.02+160.02+160.1=1.74mAI0.1=1.74m
27、AI0.02=25.6mAIOLOL 说明驱动器低电平输出的驱动是不可靠说明驱动器低电平输出的驱动是不可靠的。的。综上所述，驱动器不能可靠地驱动接收综上所述，驱动器不能可靠地驱动接收器。器。6.4.1CMOS反相器电路的组成和工作反相器电路的组成和工作原理原理6.4.2CMOS与非门电路的组成和工作与非门电路的组成和工作原理原理6.4.3CMOS或非门电路的组成和工作或非门电路的组成和工作原理原理6.4.4CMOS传输门电路的组成和工作传输门电路的组成和工作原理原理6.4.1CMOS反相器电路的组成和工作反相器电路的组成和工作原理原理 前面介绍的前面介绍的MOSMOS管非门电路的组成如图管非门
28、电路的组成如图6-6-2626（a a）所示。）所示。因因MOSMOS管具有导通时电阻很小，截止时电管具有导通时电阻很小，截止时电阻很大的特点，若将图阻很大的特点，若将图6-266-26（a a）电路中的漏）电路中的漏极电阻极电阻RdRd改成改成P P沟道的沟道的MOSMOS管，组成如图管，组成如图6-266-26（b b）所示的电路，即可实现电路的漏极电阻）所示的电路，即可实现电路的漏极电阻随输入信号的变化而变化的目的。随输入信号的变化而变化的目的。在在CMOSCMOS电路中，因输出信号与输入信号电路中，因输出信号与输入信号的相位相反，所以，图的相位相反，所以，图6-266-26（b b）所
29、示的电路）所示的电路又称为又称为CMOSCMOS倒相器，倒相器，COMSCOMS倒相器是组成倒相器是组成CMOSCMOS集成门电路的基本单元。集成门电路的基本单元。6.4.2CMOS与非门电路的组成和工作与非门电路的组成和工作原理原理 将两个将两个CMOSCMOS倒相器的负载管并联，驱动倒相器的负载管并联，驱动管串联，组成如图管串联，组成如图6-276-27所示的电路。所示的电路。由表由表6-56-5可见，因图可见，因图6-276-27所示电路的逻辑所示电路的逻辑关系是有关系是有“0”0”出出“1”1”的与非逻辑关系，所的与非逻辑关系，所以，图以，图6-276-27所示的电路称为所示的电路称为
30、CMOSCMOS与非门电路。与非门电路。6.4.3CMOS或非门电路的组成和工作或非门电路的组成和工作原理原理 将两个将两个CMOSCMOS倒相器的负载管串联，驱动倒相器的负载管串联，驱动管并联，组成如图管并联，组成如图6-286-28所示的电路。所示的电路。输出信号和输入信号的逻辑关系如表输出信号和输入信号的逻辑关系如表6-66-6所示。所示。由表由表6-66-6可见，因图可见，因图6-286-28所示电路的逻辑所示电路的逻辑关系是有关系是有“1”1”出出“0”0”的或非逻辑关系，所的或非逻辑关系，所以，图以，图6-286-28所示的电路称为所示的电路称为CMOSCMOS或非门电路。或非门电
31、路。CMOS CMOS门电路输出阻抗随输入信号的变化门电路输出阻抗随输入信号的变化而变化的现象对电路的稳定工作有影响，为而变化的现象对电路的稳定工作有影响，为了消除这种影响，通常在了消除这种影响，通常在CMOSCMOS门电路的输出门电路的输出和各输入端再加一级由倒相器组成的缓冲级，和各输入端再加一级由倒相器组成的缓冲级，如图如图6-296-29所示。所示。图图6-296-29所示电路由所示电路由1010个个MOSMOS管组成，其中管组成，其中的的VTVT1 1、VTVT2 2、VTVT3 3、VTVT4 4、VTVT9 9、VTVT1010分别组成输分别组成输入和输出端的缓冲级电路，以隔离外电
32、路对入和输出端的缓冲级电路，以隔离外电路对集成门电路工作状态的影响。集成门电路工作状态的影响。VTVT5 5、VTVT6 6、VTVT7 7、VTVT8 8组成组成CMOSCMOS或非门电路。或非门电路。因图因图6-296-29所示电路中的所示电路中的VTVT5 5、VTVT6 6、VTVT7 7、VTVT8 8组成组成CMOSCMOS或非门电路，该电路的输入信号或非门电路，该电路的输入信号是是A A和和B B的非，该电路的输出信号的非，该电路的输出信号 图图6-296-29所示电路的输出信号所示电路的输出信号Y Y是是Y1Y1的非，的非，即即 CMOSCMOS门电路除了上面介绍的与非门和或门
33、电路除了上面介绍的与非门和或非门外，同样也有与或非门、异或门、漏极非门外，同样也有与或非门、异或门、漏极开路门、三态门等器件，这些器件的作用和开路门、三态门等器件，这些器件的作用和符号与符号与TTLTTL门电路相关的器件相同，这里不再门电路相关的器件相同，这里不再赘述，下面来介绍由赘述，下面来介绍由MOSMOS管组成的管组成的CMOSCMOS传输门传输门电路。电路。6.4.4CMOS传输门电路的组成和工作传输门电路的组成和工作原理原理1.1.电路的组成和符号电路的组成和符号 CMOS CMOS传输门电路的组成如图传输门电路的组成如图6-306-30（a a）所）所示，图示，图6-306-30（
34、b b）所示为传输门的符号。）所示为传输门的符号。2.工作原理工作原理 图图6-306-30（a a）所示电路的传输门可以实现）所示电路的传输门可以实现数据的双向传输，经改进后也可以组成单向数据的双向传输，经改进后也可以组成单向传输数据的传输门，单向传输门电路的符号传输数据的传输门，单向传输门电路的符号如图如图6-306-30（c c）所示。）所示。3.总线结构总线结构 利用单向传输门也可以组成传送数据的利用单向传输门也可以组成传送数据的总线，由四个单向传输门组成的数据总线如总线，由四个单向传输门组成的数据总线如图图6-316-31所示。所示。6.5.1国产集成电路型号的命名法国产集成电路型号
35、的命名法6.5.2集成门电路的主要技术指标集成门电路的主要技术指标6.5.3多余输入脚的处理多余输入脚的处理6.5.4TTL与与CMOS的接口电路的接口电路6.5.1国产集成电路型号的命名法国产集成电路型号的命名法 数字集成电路除了前面介绍的数字集成电路除了前面介绍的TTLTTL和和CMOSCMOS两大类外，还有两大类外，还有DTLDTL、HTLHTL、ECLECL、I2LI2L、PMOSPMOS、NMOSNMOS等类型，这些类型的集成电路都可以看等类型，这些类型的集成电路都可以看成是成是TTLTTL和和CMOSCMOS电路的改进型，使用时只要注电路的改进型，使用时只要注意器件的参数即可。意器
36、件的参数即可。器件的参数可从器件手册上查到，了解器件的参数可从器件手册上查到，了解集成电路型号的命名法对正确使用集成电路集成电路型号的命名法对正确使用集成电路有帮助。有帮助。国产集成电路器件的型号由五部分组成，国产集成电路器件的型号由五部分组成，各部分符号的意义如表各部分符号的意义如表6-76-7所示。所示。6.5.2集成门电路的主要技术指标集成门电路的主要技术指标 集成电路手册上给出的各个参数都是在集成电路手册上给出的各个参数都是在一定的条件下测试得到的，一定的条件下测试得到的，TTLTTL与非门电路的与非门电路的主要技术指标和测试条件如表主要技术指标和测试条件如表6-86-8所示。所示。6
37、.5.3多余输入脚的处理多余输入脚的处理 在使用集成电路时，对多余输入引脚进在使用集成电路时，对多余输入引脚进行处理的原则是：对于与非门电路，若将电行处理的原则是：对于与非门电路，若将电路多余的输入引脚接高电平信号路多余的输入引脚接高电平信号“1”1”，电路，电路的逻辑关系不受影响，所以，可将与非门电的逻辑关系不受影响，所以，可将与非门电路多余的输入引脚通过上拉电阻接电源；对路多余的输入引脚通过上拉电阻接电源；对于或非门电路，若将或非门电路多余的输入于或非门电路，若将或非门电路多余的输入引脚接低电平信号引脚接低电平信号“0”0”，或非门电路的逻辑，或非门电路的逻辑关系不受影响，所以，可将或非门
38、电路多余关系不受影响，所以，可将或非门电路多余的输入引脚接地。的输入引脚接地。6.5.4TTL与与CMOS的接口电的接口电路路CMOSCMOS器件的电压传输特性曲线如图器件的电压传输特性曲线如图6-326-32所示。所示。根据集成电路手册所给出的数据可知，根据集成电路手册所给出的数据可知，用用TTLTTL驱动驱动CMOSCMOS器件不满足的条件为式（器件不满足的条件为式（6-6-1313）。）。解决的办法是：驱动门采用解决的办法是：驱动门采用OCOC门，通过门，通过上拉电阻将上拉电阻将OCOC门电路的高电平输出电压提高，门电路的高电平输出电压提高，如图如图6-336-33（a a）所示。）所示
39、。也可以采用带电平偏移电路的也可以采用带电平偏移电路的CMOSCMOS门电门电路作负载门，如图路作负载门，如图6-336-33（b b）所示。）所示。计算图计算图6-336-33（a a）所示电路中上拉电阻）所示电路中上拉电阻R R的方法与线与电路计算上拉电阻的方法相同，的方法与线与电路计算上拉电阻的方法相同，这里不再赘述。这里不再赘述。1.用用TTL门电路驱动门电路驱动CMOS门电路门电路 根据集成电路手册所给出的数据可知，根据集成电路手册所给出的数据可知，用用TTLTTL门驱动门驱动CMOSCMOS门不满足的条件为式（门不满足的条件为式（6-6-1616）。）。解决的办法是：将两个驱动门并
40、联使用，解决的办法是：将两个驱动门并联使用，以扩大以扩大COMSCOMS门电路低电平输出的电流，如图门电路低电平输出的电流，如图6-346-34（a a）所示。）所示。也可以采用分立器件的电流放大器来实也可以采用分立器件的电流放大器来实现输出电流的扩展，如图现输出电流的扩展，如图6-346-34（b b）所示。）所示。2.用用CMOS门电路驱动门电路驱动TTL门电路门电路 组成数字电路的基本逻辑单元是各种各组成数字电路的基本逻辑单元是各种各样的门电路，使用较多的门电路有样的门电路，使用较多的门电路有TTLTTL门电路门电路和和CMOSCMOS门电路。门电路。TTLTTL门电路由三极管组成，门电
41、路由三极管组成，CMOSCMOS门电路由门电路由场效应管组成，这两种类型门电路的组成虽场效应管组成，这两种类型门电路的组成虽然不相同，但在数字电路中的符号却是相同然不相同，但在数字电路中的符号却是相同的。的。正确使用各种类型门电路的关键是了解正确使用各种类型门电路的关键是了解门电路各项参数的物理意义，描述门电路主门电路各项参数的物理意义，描述门电路主要技术指标的参数有输出高电平要技术指标的参数有输出高电平V VOHOH，输出低，输出低电平电平V VOLOL，输入短路电流，输入短路电流I IISIS，输入漏电流，输入漏电流I IIHIH，开门电平开门电平V Vonon，关门电平，关门电平V Vo
42、ffoff，噪声容限，扇出，噪声容限，扇出系数系数N N，平均传输时间，平均传输时间t tPdPd，导通电源电流，导通电源电流I IE1E1，截止电源电流截止电源电流I IE2E2等，这些参数可从集成电路等，这些参数可从集成电路手册上查到。手册上查到。门电路除了有常用的与非门和或非门外，门电路除了有常用的与非门和或非门外，还有集电极开路门、漏极开路门、三态门、还有集电极开路门、漏极开路门、三态门、传输门等，普通的门电路输出端不能并联使传输门等，普通的门电路输出端不能并联使用，而集电极开路门、漏极开路门、三态门用，而集电极开路门、漏极开路门、三态门器件输出端可并联使用，输出端并联使用的器件输出端可并联使用，输出端并联使用的门电路可组成线与电路，计算线与电路上拉门电路可组成线与电路，计算线与电路上拉电阻的公式为电阻的公式为 使用这些公式时应注意使用这些公式时应注意n n、m m和和mm各量的各量的含义。上面的两个公式适合于计算含义。上面的两个公式适合于计算TTLTTL驱动驱动CMOSCMOS电路的上拉电阻。电路的上拉电阻。由三态门和传输门可组成用于传输数据由三态门和传输门可组成用于传输数据的数据总线，为了保证数据总线能够稳定可的数据总线，为了保证数据总线能够稳定可靠的工作，数据总线的输出电流要大于输入靠的工作，数据总线的输出电流要大于输入电流的总和。电流的总和。
