数字电子技术及应用_逻辑运算与集成逻辑门电路

1、数字电子技术及应用数字电子技术及应用第第2章章 逻辑运算与集成逻辑门电路逻辑运算与集成逻辑门电路逻辑门电路的主要电气参数逻辑门电路的主要电气参数2.4逻辑运算逻辑运算2.1集成逻辑门电路集成逻辑门电路2.2常用集成逻辑门系列常用集成逻辑门系列2.3逻辑门电路使用中的几个实际问题逻辑门电路使用中的几个实际问题 2.51.1.与运算与运算决定某一事件发生的全部条件同时具决定某一事件发生的全部条件同时具备时，该事件才能发生，只要有一个备时，该事件才能发生，只要有一个条件不具备，该事件就不发生。条件不具备，该事件就不发生。 Y=AB=AB=A AND B = A&BA BY0 000 101

2、001 112.1 逻辑运算逻辑运算2.1.1 三种基本逻辑运算三种基本逻辑运算国标符号国标符号国际标准符号国际标准符号与逻辑真值表与逻辑真值表2. 或运算或运算决定某一事件发生的所有条件中，只要有决定某一事件发生的所有条件中，只要有一个或一个以上条件具备，该事件就会发一个或一个以上条件具备，该事件就会发生，只有当所有条件都不具备时，该事件生，只有当所有条件都不具备时，该事件才不发生。才不发生。 Y = A+B = A OR BA BY0 000 111 011 113. 非运算非运算条件不具备，结果发生；条件具备，结果不发生。 AYNOTA A Y0 1102.1.2 复合逻辑运算复合逻辑运

3、算 与非与非 A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 表 2.1.4 与非逻辑真值表 BAY 或非或非 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 表2.1.5 或非逻辑真值表 BAY 与或非与或非 CDABYA B C D Y 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 表 2.1.6

4、 与或非逻辑真值表 异或异或A BY0 000 111 011 10BAYBABA 同或同或A BY0 010 101 001 11ABBA BA逻辑门电路：用来实现基本逻辑门电路：用来实现基本逻辑运算逻辑运算和复合逻辑运算的电子和复合逻辑运算的电子电路统称为逻辑门电路。电路统称为逻辑门电路。基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。或非门、与或非门和异或门等。逻辑门是构成所有数字电路的基本单元电路。目前在数字电逻辑门是构成所有数字电路的基本单元电路。目前在数字电路中用的最多的是路中用的最多的是CMO

5、SCMOS电路和电路和TTLTTL电路两种类型。电路两种类型。2.2 集成逻辑门电路集成逻辑门电路2.2.1 常用逻辑门常用逻辑门基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。门、与或非门和异或门等。 图2.2.2 四2输入与非门74LS00 图2.2.3 四2输入或门74LS32 图2.2.1 四2输入与门74LS08 图2.2.4 四2输入或非门74LS02 图2.2.5 六反相器（非门）74LS04 2.2.2 其它形式的逻辑门其它形式的逻辑门1. 集电极开路门（集电极开路门（OC门）门）/漏极

6、开路门（漏极开路门（OD门）门）TTL工艺：工艺：OC门（门（Open Collector Gate） CMOS工艺：工艺：OD门（门（Open Drain Gate） BAY(1) 输出并联使用，实现输出并联使用，实现线与线与运算运算(2) 需要在输出端与电源之间外接上拉电阻需要在输出端与电源之间外接上拉电阻RLCDABYYY21ILOLOLCCLImIVVR(max)min）（IHOHOHCCLmInIVVR）（maxm个个输输入入端端n个个OC门门线与线与m个个与与非非门门AYEN 时，02. 三态门三态门呈高阻态。时，YEN1三态门的用途：总线连接三态门的用途：总线连接3. 传输门传输

7、门2.3.1 TTL集成逻辑门系列集成逻辑门系列2.3 常用集成逻辑门系列常用集成逻辑门系列7474系列的工作环境温度规定为系列的工作环境温度规定为0 07070度，电源电压工作范围为度，电源电压工作范围为5V5V5%5%。5454系列的工作环境温度为系列的工作环境温度为-55-55+125+125度，电源电压工作范围为度，电源电压工作范围为5V5V10%10%。 1）74系列系列标准通用系列。为标准通用系列。为TTL集成电路的早期产品，属中速集成电路的早期产品，属中速TTL器件。国产型号为器件。国产型号为CT54/74系列（与国际上系列（与国际上SN54/74系列相当，系列相当，国内沿用的部

8、标型号是国内沿用的部标型号是T1000系列）。系列）。 2）74H系列系列高速高速TTL系列。是在系列。是在74系列基础上改进得到的。速系列基础上改进得到的。速度提高了，但功耗也增加了。国产型号为度提高了，但功耗也增加了。国产型号为CT54H/74H系列（与国际系列（与国际上上SN54H/74H系列相当，国内沿用的部标型号是系列相当，国内沿用的部标型号是T2000系列）。系列）。 3）74L系列系列低功耗低功耗TTL系列，也是在系列，也是在74系列基础上改进得到的。系列基础上改进得到的。功耗降低了，但工作速度也降低了。功耗降低了，但工作速度也降低了。 4）74S系列系列肖特基肖特基TTL系列，

9、是在系列，是在74H系列基础上改进得到的，使系列基础上改进得到的，使电路的工作速度和功耗均得到了改善。国产型号为电路的工作速度和功耗均得到了改善。国产型号为CT54S/74S系列（与系列（与国际上国际上SN54S/74S系列相当，国内沿用的部标型号是系列相当，国内沿用的部标型号是T3000系列）。系列）。 5）74LS系列系列为低功耗肖特基系列，是在为低功耗肖特基系列，是在74S系列基础上改进得系列基础上改进得到的。到的。74LS系列产品具有最佳的综合性能，是系列产品具有最佳的综合性能，是TTL集成电路的主流集成电路的主流产品，是目前应用最广的系列。国产型号为产品，是目前应用最广的系列。国产型

10、号为CT54LS/74LS系列（与系列（与国际上国际上SN54LS/74LS系列相当，国内沿用的部标型号是系列相当，国内沿用的部标型号是T4000系列）。系列）。 6）74AS系列系列为先进肖特基系列。为先进肖特基系列。74AS(Advanced SchottkyTTL)系列是为了进一步缩短传输延迟时间而设计的改进系列。它的电路结系列是为了进一步缩短传输延迟时间而设计的改进系列。它的电路结构与构与74LS系列相似，但是电路中采用了很低的电阻阻值，从而大大提系列相似，但是电路中采用了很低的电阻阻值，从而大大提高了工作速度。高了工作速度。 8）74F系列系列速度和功耗介于速度和功耗介于74AS和和

11、74ALS之间，广泛应用于速之间，广泛应用于速度要求较高的度要求较高的TTL逻辑电路。在过去相当长的一段时间里，逻辑电路。在过去相当长的一段时间里，74LS系系列曾经是列曾经是TTL的主流系列。有人预测在不远的将来的主流系列。有人预测在不远的将来74ALS系列将取系列将取代代74LS系列而成为系列而成为TTL电路的主流产品。电路的主流产品。 7）74ALS系列系列为先进低功耗肖特基系列。为先进低功耗肖特基系列。74ALS(Advanced Lowpower Schottky TTL)系列是为了获得更小的延迟系列是为了获得更小的延迟-功耗积而设功耗积而设计的改进系列，它的延迟计的改进系列，它的延

12、迟-功耗积是功耗积是TTL电路所有系列中最小的一种。电路所有系列中最小的一种。为了降低功耗，电路中采用了较高的电阻阻值。同时，通过改进生为了降低功耗，电路中采用了较高的电阻阻值。同时，通过改进生产工艺缩小了内部各个器件的尺寸，获得了减小功耗、缩短延迟时产工艺缩小了内部各个器件的尺寸，获得了减小功耗、缩短延迟时间的双重效果。间的双重效果。 2.3.2 2.3.2 CMOSCMOS集成集成逻辑门系列逻辑门系列1）4000系列系列基本的基本的CMOS系列。系列。4000系列是最早投放市场的系列是最早投放市场的CMOS集成电路产品，随后发展为集成电路产品，随后发展为4000B系列，它具有功耗低、工作电

13、系列，它具有功耗低、工作电压范围宽、抗干扰能力强的特点。由于受当时制造工艺水平的限制，其压范围宽、抗干扰能力强的特点。由于受当时制造工艺水平的限制，其工作速度较慢（延迟时间达工作速度较慢（延迟时间达100 ns左右），带负载能力弱，与左右），带负载能力弱，与TTL不兼不兼容。因此，目前它已基本上被后来出现的容。因此，目前它已基本上被后来出现的HCHCT系列产品所取代。系列产品所取代。 2）74HC/HCT系列系列高速高速CMOS系列。与系列。与4000系列相比，其工作速系列相比，其工作速度快（传输延迟时间缩短到了度快（传输延迟时间缩短到了10ns左右，仅为左右，仅为4000系列的十分之一）、系

14、列的十分之一）、带负载能力强。带负载能力强。 3）74 AHCAHCT系列系列改进的高速改进的高速CMOS系列。改进后的这两系列。改进后的这两种系列其工作速度能达到种系列其工作速度能达到74HC和和74HCT系列的两倍，而且带负载能系列的两倍，而且带负载能力也提高了近一倍。同时力也提高了近一倍。同时AHCAHCT系列产品又能与系列产品又能与HCHCT系系列产品兼容，这就为系统的器件更新带来了很大方便。因此，列产品兼容，这就为系统的器件更新带来了很大方便。因此，AHCAHCT系列是目前比较受欢迎的、应用最广的系列是目前比较受欢迎的、应用最广的CMOS器件。就像器件。就像HC与与HCT系列的区别一

15、样，系列的区别一样，AHC与与AHCT系列的区别也主要表现在工作电系列的区别也主要表现在工作电压范围和对输入电平的要求不同上。压范围和对输入电平的要求不同上。 4）74LVC/ALVC系列系列低压低压CMOS系列。系列。LVC系列不仅能工作在系列不仅能工作在1.653.6 V的低电压下，而且传输延迟时间也缩短至的低电压下，而且传输延迟时间也缩短至3.8ns。同时，它。同时，它又能提供更大的负载电流。此外，又能提供更大的负载电流。此外，LVC的输入可以接受高达的输入可以接受高达5V的高电的高电平信号，能很容易地将平信号，能很容易地将5V电平的信号转换为电平的信号转换为3.3V以下的电平信号，而以

16、下的电平信号，而LVC系列提供的总线驱动电路又能将系列提供的总线驱动电路又能将3.3V以下的电平信号转换为以下的电平信号转换为5V的的输出信号，这就为输出信号，这就为3.3V系统与系统与5V系统之间的连接提供了便捷的解决方系统之间的连接提供了便捷的解决方案。案。 ALVC系列是系列是TI公司于公司于1994年推出的改进的低压年推出的改进的低压CMOS(Advanced Low-Voltage CMOS)逻辑系列。逻辑系列。ALVC在在LVC基础上进一步提高了工基础上进一步提高了工作速度，并提供了性能更加优越的总线驱动器件。作速度，并提供了性能更加优越的总线驱动器件。LVC和和ALVC是目是目前

17、前CMOS电路中性能最好的两个系列，可以满足高性能数字系统设计电路中性能最好的两个系列，可以满足高性能数字系统设计的需要。尤其在移动式的便携电子设备的需要。尤其在移动式的便携电子设备(如笔记本电脑、移动电话、如笔记本电脑、移动电话、数码相机等数码相机等)中，中，LVC和和ALVC系列的优势更加明显。系列的优势更加明显。 2.4 逻辑门电路的主要电气参数逻辑门电路的主要电气参数 1. 1. 电压传输特性电压传输特性（1 1） TTLTTL门电路的电压传输特性门电路的电压传输特性（2 2） CMOSCMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性反相器的电压传输特性和电流传输特性 CMOSCMOS反相器

18、反相器2DDVDDV2. 2. 输入、输出特性输入、输出特性名名 称称CMOSTTL74HC74HCT74LS74ALS输入高电平电流最大值输入高电平电流最大值 /mA0.0010.0010.020.02输入低电平电流最大值输入低电平电流最大值 /mA-0.001-0.001-0.4-0.1输出高电平电流最大值输出高电平电流最大值 /mACMOS负载负载-0.02-0.02-0.4-0.4TTL负载负载-4-4输出低电平电流最大值输出低电平电流最大值 /mACMOS负载负载0.020.0288TTL负载负载44）（ axmOLI）（maxOHI）（maxILI）（maxIHI当当TTL反相器的

19、输入端对地接一个反相器的输入端对地接一个56千欧以上的大电阻或悬空时千欧以上的大电阻或悬空时（Rp为无穷大），输入端和接逻辑高电平是等效的。为无穷大），输入端和接逻辑高电平是等效的。但对但对CMOS门电路，由于输入端电流很小（近似等于门电路，由于输入端电流很小（近似等于0），当输入），当输入端经过一个电阻端经过一个电阻Rp接地时，不管电阻的阻值有多大，其端电压都接地时，不管电阻的阻值有多大，其端电压都近似为近似为0，因此输入端都相当于接低电平。，因此输入端都相当于接低电平。 3. 3. 输入和输出的高、低电平输入和输出的高、低电平 表表2.4.2 各种系列各种系列TTL门电路（门电路（7400

20、）的输入、输出电平值）的输入、输出电平值参数名称和符号参数名称和符号系系 列列7474S74LS74AS74ALS74F输入低电平最大值输入低电平最大值 /V0.80.80.80.80.80.8输出低电平最大值输出低电平最大值 /V0.40.50.50.50.50.5输入高电平最小值输入高电平最小值 /V2.02.02.02.02.02.0输出高电平最小值输出高电平最小值 /V2.42.72.72.72.72.7）（maxILV）（maxOLV）（minIHV）（minOHV表表2.4.32.4.3各种系列各种系列CMOSCMOS门电路的输入、输出电平值（以门电路的输入、输出电平值（以7474

21、0404为例）为例） 参数名称和符号参数名称和符号74HC0474HCT0474AHC0474AHCT0474LVC0474ALVC04电源电压范围电源电压范围 /V264.55.525.54.55.51.653.61.653.6输入低电平最大值输入低电平最大值 /V1.350.81.350.80.80.8输出低电平最大值输出低电平最大值 /V0.330.330.440.440.550.55输入高电平最小值输入高电平最小值 /V3.1523.15222输出高电平最小值输出高电平最小值 /V4.44.44.44.42.22.0DDV）（maxILV）（maxOLV）（minIHV）（minOHV

22、4.4.噪声容限噪声容限 VVVV9 . 05 . 34 . 4(min)IHminOHNH）（(max)OLmaxILNLVVV）（=2.4-2.0=0.4V =0.8-0.4=0.4V 7474系列系列TTLTTL门电路的噪声容限：门电路的噪声容限： (min)minIHOHNHVVV）（(max)maxOLILNLVVV）（74HC74HC系列系列CMOSCMOS门电路的噪声容限：门电路的噪声容限： (min)minIHOHNHVVV）（(max)maxOLILNLVVV）（=4.4-3.15=1.25V =1.35-0.33=1.02V 5扇入数与扇出数（带负载能力）扇入数与扇出数（带

23、负载能力）门电路的扇入数取决于它的输入端的个数，例如一个门电路的扇入数取决于它的输入端的个数，例如一个3 3输入端的与非门，输入端的与非门，其扇入数其扇入数N NI I=3=3。 门电路的扇出数是指其在正常工作情况下，所能驱动同类门电路的最门电路的扇出数是指其在正常工作情况下，所能驱动同类门电路的最大数目大数目( (反映了门电路的带负载能力反映了门电路的带负载能力) )。 1) 1) 带拉电流负载带拉电流负载 （负载门）（驱动门）IHOHOHIIN2) 2) 带灌电流负载带灌电流负载 （负载门）（驱动门）LOLOLIIIN74HCT74HCT系列与系列与TTLTTL兼容，如果兼容，如果CMOS

24、CMOS所带负载为所带负载为74LS74LS系列的系列的TTLTTL门电路，门电路，此时此时IOH=IOL=4 mA，而，而IIH=0.02 mA，IIL=0.4 mA，根据上式可计算，根据上式可计算出高电平输出时的扇出数：出高电平输出时的扇出数： 20002. 04IHOHOHIIN低电平输出时的扇出数：低电平输出时的扇出数： 104 . 04ILOLOLIIN根据上述两种情况的计算，取数值小的为扇出数，即根据上述两种情况的计算，取数值小的为扇出数，即CMOSCMOS最多可接最多可接74LS74LS系列系列TTLTTL门电路的输入端门电路的输入端1010个。个。 6.6.传输延迟时间传输延迟

25、时间 传输延迟时间是表征门电路开关速度的参数，它说明门电路在输入脉传输延迟时间是表征门电路开关速度的参数，它说明门电路在输入脉冲（波形）的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长时间。冲（波形）的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长时间。 导通延迟时间导通延迟时间tPHL从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点所经历的时间。所经历的时间。一般一般TTLTTL与非门传输延迟时间与非门传输延迟时间t tpdpd的值为的值为几纳秒十几个纳秒。几纳秒十几个纳秒。截止延迟时间截止延迟时间tPLH从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的中点从输入波形

26、下降沿的中点到输出波形上升沿的中点所经历的时间。所经历的时间。2PHLPLHpdttt与非门的平均传输延迟时间与非门的平均传输延迟时间tpd： 表表2.4.4 2.4.4 各种系列各种系列TTLTTL门电路（以门电路（以74740000）的传输延迟时间）的传输延迟时间 参数名称和符号参数名称和符号系系 列列7474S74LS74AS74ALS74F平均传输延迟时间平均传输延迟时间tpd/ns939.51.743表表2.4.5 2.4.5 各种系列各种系列CMOSCMOS门电路（以门电路（以74740404）的传输延迟时间）的传输延迟时间 参数名称和符号参数名称和符号74HC0474HCT047

27、4AHC0474AHCT0474LVC0474ALVC04平均传输延迟时平均传输延迟时间间tpd/ns9145.35.53.827 7功耗功耗 功耗是门电路的重要参数之一。功耗有静态功耗和动态功耗之分。功耗是门电路的重要参数之一。功耗有静态功耗和动态功耗之分。 所谓静态功耗指的是当电路的输出没有状态转换时的功耗。所谓静态功耗指的是当电路的输出没有状态转换时的功耗。 CMOSCMOS电路在输出发生状态转换时的功耗称为动态功耗。电路在输出发生状态转换时的功耗称为动态功耗。 CMOSCMOS电路的动态功耗与转换频率和电源电压的平方成正比。电路的动态功耗与转换频率和电源电压的平方成正比。当工作当工作频

28、率比较高时，频率比较高时，CMOSCMOS门的功耗可能会超过门的功耗可能会超过TTLTTL电路。在设计电路。在设计CMOS CMOS 电电路时，尽量选用低电源电压器件，例如路时，尽量选用低电源电压器件，例如3.3V3.3V供电电源供电电源74LVC74LVC系列或系列或1.8V1.8V供电电源供电电源74AUC74AUC系列，以降低功率损耗。系列，以降低功率损耗。8 8功耗功耗- -延时积延时积 DpdPtDP 表表2.4.6 2.4.6 各种系列各种系列TTL门电路的主要性能参数门电路的主要性能参数参数名称和符号参数名称和符号系系 列列7474S74LS74AS74ALS74F传输延迟时间传

29、输延迟时间tpd/ns939.51.743功耗功耗/mW1019281.24延迟延迟-功耗积功耗积DP/pJ90571913.64.812表表2.4.7 2.4.7 各种系列各种系列CMOS门电路（门电路（74740000）的主要性能参数）的主要性能参数 参数名称和符号参数名称和符号系系 列列4000B74HC74HCTBiMOS传输延迟时间传输延迟时间tpd/ns(CL=15pF)7510132.9功耗功耗/mW1(1MHz)1.5(1MHz)1(1MHz)0.00037.5延迟延迟-功耗积功耗积DP/pJ7510130.0087222.5 逻辑门电路使用中的几个实际问题逻辑门电路使用中的几

30、个实际问题 2.5.1 CMOS2.5.1 CMOS集成电路的主要特点和使用注意事项集成电路的主要特点和使用注意事项1. CMOS1. CMOS集成电路的主要特点集成电路的主要特点1 1）功耗极低。功耗极低。CMOSCMOS集成电路静态功耗非常小，例如在集成电路静态功耗非常小，例如在VDD=5V=5V时，门时，门电路的功耗只有几个电路的功耗只有几个W，即使是中规模集成电路，其功耗也不会超过，即使是中规模集成电路，其功耗也不会超过100100W W。2 2）电源电压范围宽。电源电压范围宽。例如例如CC4000CC4000系列，系列，VDD=3=318V18V。3 3）抗干扰能力强。抗干扰能力强。

31、输入端噪声容限典型值可达到输入端噪声容限典型值可达到0.45VDD。4 4）逻辑摆幅大逻辑摆幅大( (输出高低电平的差值输出高低电平的差值) )。VOL=0V，VOHVDD。5 5）输入阻抗极高。输入阻抗极高。输入电阻可达输入电阻可达100100M。6 6）扇出能力强。扇出能力强。在低频时，在低频时，CMOS电路几乎不考虑扇出能力问题；电路几乎不考虑扇出能力问题；高频工作时，扇出数与工作频率有关。高频工作时，扇出数与工作频率有关。7 7）集成度很高，温度稳定性好。集成度很高，温度稳定性好。由于由于CMOS电路功耗极低，内部电路功耗极低，内部发热量很少，所以集成度可以做得非常高。发热量很少，所以

32、集成度可以做得非常高。CMOS电路的结构是互补电路的结构是互补对称的，当外界温度变化时，有些参数可以互相补偿，因此，其特性对称的，当外界温度变化时，有些参数可以互相补偿，因此，其特性的温度稳定性好，在很宽的温度范围内都能正常工作。例如陶瓷金属的温度稳定性好，在很宽的温度范围内都能正常工作。例如陶瓷金属封装的电路，工作温度范围为封装的电路，工作温度范围为-55-55度度C C+125+125度；塑料封装的电路，工度；塑料封装的电路，工作温度范围是作温度范围是-40-40度度+85+85度。度。8 8）抗辐射能力强。抗辐射能力强。因为因为MOSMOS管是靠多数载流子运动导电的器件，射管是靠多数载流

33、子运动导电的器件，射线对多数载流子浓度影响很小，所以线对多数载流子浓度影响很小，所以CMOSCMOS电路抗辐射能力强。电路抗辐射能力强。 9 9）成本低。成本低。CMOSCMOS电路集成度很高，功耗很低，因此，用电路集成度很高，功耗很低，因此，用CMOSCMOS集成集成电路制作的设备，成本比较低。电路制作的设备，成本比较低。 2. CMOS2. CMOS电路使用注意事项电路使用注意事项1 1）注意输入端的静电保护）注意输入端的静电保护(1)(1)不用的输入端不要悬空，以免拾取脉冲干扰。不用的输入端不要悬空，以免拾取脉冲干扰。(2)(2)在储存和运输在储存和运输CMOSCMOS器件时不要使用易产

34、生静电高压的化工材器件时不要使用易产生静电高压的化工材料和化纤织物包装，最好采用金属屏蔽层作包装材料。料和化纤织物包装，最好采用金属屏蔽层作包装材料。(3)(3)在组装和调试时，所有仪器、工作台、和电烙铁必须可靠接在组装和调试时，所有仪器、工作台、和电烙铁必须可靠接地。焊接地。焊接CMOS管时，最好先拔掉电源，利用余热进行快速焊接。管时，最好先拔掉电源，利用余热进行快速焊接。2 2）注意输入保护电路的过流保护）注意输入保护电路的过流保护 因为因为CMOSCMOS电路的输入阻抗很高，栅极与衬底之间存在着以电路的输入阻抗很高，栅极与衬底之间存在着以SiOSiO2 2为为介质的输入电容，所以，在它上

35、面极易产生很高的感应电压，致使介质的输入电容，所以，在它上面极易产生很高的感应电压，致使绝缘层永久性击穿而损坏器件。绝缘层永久性击穿而损坏器件。在目前生产的在目前生产的CMOSCMOS门中都已采用了各种形式的输入保护电路。门中都已采用了各种形式的输入保护电路。3 3） 注意电源电压极性，防止输出端短路。注意电源电压极性，防止输出端短路。2.5.2 TTL2.5.2 TTL电路与电路与CMOSCMOS电路的接口电路的接口驱动门驱动门 负载门负载门(min)minIHOHVV）（(max)maxILOLVV）（(max)maxIHOHnII）（(max)maxILOLmII）（ 图2.5.2 各种

36、CMOS与TTL系列门电路的输出、输入电平 1.1.用用TTLTTL电路驱动电路驱动CMOSCMOS电路电路 1 1）用）用TTLTTL电路驱动电路驱动40004000系列和系列和74HC74HC系列系列CMOSCMOS电路电路 图2.5.2 各种CMOS与TTL系列门电路的输出、输入电平 (min)minIHOHVV）（(max)maxILOLVV）（(max)maxIHOHnII）（(max)maxILOLmII）（）（IHOUDDOHnIIRVV名名 称称CMOSTTL74HC74HCT74LS74ALS输入高电平电流最大值输入高电平电流最大值 /mA0.0010.001输入低电平电流最

37、大值输入低电平电流最大值 /mA-0.001-0.001输出高电平电流最大值输出高电平电流最大值 /mA-0.4-0.4输出低电平电流最大值输出低电平电流最大值 /mA88）（ axmOLI）（maxOHI）（maxILI）（maxIHI2 2）用）用TTLTTL电路驱动电路驱动74HCT74HCT和和74AHCT74AHCT系列系列CMOSCMOS门电路门电路 图2.5.2 各种CMOS与TTL系列门电路的输出、输入电平 (min)minIHOHVV）（(max)maxILOLVV）（(max)maxIHOHnII）（(max)maxILOLmII）（2. 2. 用用CMOSCMOS电路驱动

38、电路驱动TTLTTL电路电路 图2.5.2 各种CMOS与TTL系列门电路的输出、输入电平 (min)minIHOHVV）（(max)maxILOLVV）（(max)maxIHOHnII）（(max)maxILOLmII）（名名 称称CMOSTTL74HC74HCT74LS74ALS输入高电平电流最大值输入高电平电流最大值 /mA0.020.02输入低电平电流最大值输入低电平电流最大值 /mA-0.4-0.1输出高电平电流最大值输出高电平电流最大值 /mATTL负载负载-4-4输出低电平电流最大值输出低电平电流最大值 /mATTL负载负载44）（ axmOLI）（maxOHI）（maxILI）（maxIHI2.5.3 2.5.3 门电路带负载时的接口电路门电路带负载时的接口电路1. 1. 用门电路直接驱动显示器件用门电路直接驱动显示器件 DFOHIVVRDOLFCCIVVVR2. 2. 机电性负载接口机电性负载接口 （a a）可将同一芯片上的多个门并联作为驱动器可将同一芯片上的多个门并联作为驱动器。（b b）也可在门电路输出端接三极管，以提高负载能力。也可在门电路输出端接三极管，以提高负载能力。V123负载CC&