数字集成电路及其应用讲稿ppt课件

1、三、数字集成电路四、数字集成电路的运用乍浦高级中学王敏课标内容1、了解晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的运用2、知道常见的数字集成电路的类型，并能用数字集成电路安装简单的适用电路安装3、可以对数字电路进展简单的组合设计和制造第三节 数字集成电路#教学要求1、了解晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的运用2、知道常用数字集成电路类型阐明：场效应管不作要求。对于有根底的学生，学会分析简单的三极管开关电路（1）晶体三级管的开关特性及其在数字电路中的应用（2）常用数字集成电路类型aa考试规范 第四节 数字电路的运用#教学要求1、会对简单的组合逻辑电路进展分析和组装，并进展测试2、认识根本触发器的组

2、成特征，了解根本触发器及其在电子控制系统中的作用阐明：常用根本触发器不作要求。有条件的学校可对简单组合数字电路的设计进展教学（1）简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试（2）基本触发器的组成特征及作用Ca考试规范 高电平:就是与低电平相对的高电压，是电工程上的一种说法。在电子电路中，我们通常是以电路中的地(逻辑地或者实践地的根底0V为准的，那么高于0V的就可以称为高电平，低于0V的就可以称为低电平。 在数字逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1。普通规定低电平为00.25V，高电平为3.55V。高低电平的划分：对于TTL来说高电平是:2.4V-5.0V，低电平是:0.0V-0.8V；对于CMOS

3、来说高电平是:3-5.0v 低电平是:0.0-2v非门开关模型在右图所示用电阻和开关构成的电路中，开封锁合时，开关所呈现的电阻为0，使得开关两端的电压也就是输出电压为0，输出低电平。反之，假设开关断开，由于电阻R上没有电流流过，R上的电压等于电源电压，即输出高电平。三极管开关特性三极管开关特性1.可看成电路2.可看成电路0实验目的：察看晶体三极管的开关特性实验预备：晶体三极管3DK4C1只，10 k 、2.2 k电阻各1只，3v5v电源1只，多用电表1只。实验过程：在电路实验板上按左图搭接电路，并在以下各空格处填入实验结果。1将输入端接地，用多用电表丈量电阻Rc两端的电压Ur= V，此时晶体三

4、极管集电极的电流Ice= 填“很大或者“很小，三极管处于 填“导通或“截止形状；三极管集电极c与发射极e之间的电压Uce= V,属于 填“高或“低电平。2将输入端接3V电压，用多用电表丈量电阻Rc两端的电压Ur= V，此时晶体三极管集电极的电流Ice= 填“很大或者“很小，三极管处于 填“导通或“截止形状；三极管集电极c与发射极e之间的电压Uce= V,属于 填“高或“低电平。很小截止3高2.8很大导通0.2低截止时，相当于开关“断开；等效电路：饱和时，相当于开关“闭合。等效电路：结论：三极管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。三、数字集成电路晶体三极管的开关特性jx101/html/jxd

5、zspa/1484.html电子技术视频网站三、数字集成电路晶体三极管在数字电路中的运用#图1 NPN PNP三极管反相器电路 Vin无输入电位Q1截止。Vin高电平常Q1导通，Q2基极得高电位，Q2截止。图2 两只NPN三极管反相器电路 vin无输入电位Q1截止,Q2导通。Vin接入高电平Q1导通，促使Q2基极电位下级,Q2截止。图3 PNP三极管开关电路 当输入端悬空时Q1截止。VIN输入端接入低电平常，Q1导通，继电器吸合。图4 PNP三极管开关电路 当vin无输入电位时Q1截止。Vin接入高电平Q1导通，继电器吸合。图5 三极管上拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载

6、电阻，所以输出看作是低电平。图6 三极管下拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载电阻，所以输出看作是高电平。 数字集成电路的分类 CMOS和TTL集成电路是消费数量最多、运用 最广泛、通用性最强的两大主流数字集成电路。 数字集成电路的分类与特性 数字集成电路的种类繁多，在实践运用中，广泛运用的是双极型如TTL、HTL、DTL、ECL等和单极型如CMOS、PMOS、NMOS等集成电路。1. TTL数字集成电路174系列274H系列 374S系列 474LS系列 574ALS系列674AS系列774F系列 TTL是晶体管输入-晶体管输出的逻辑电路，它由NPN或PNP型晶体管组成。

7、 14VCC131211986A76543216Y5A5Y4A4Y1A1Y2A2Y3A3YGND11111174LS041074LS0074LS04、 74LS00、 74LS20 管脚陈列图2. CMOS数字集成电路 1规范型4000B/4500B系列 274HC系列 374AC系列 电压范围宽318V、功耗小、速度较低、种类多、价钱低廉 。是高速CMOS规范逻辑电路系列，在坚持低功耗的前提下，具有与74LS系列同等的任务速度。具有与74AS系列同等的任务速度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压宽等特点。 CMOS数字集成电路是由P沟道加强型MOS管和N沟道加强型MOS管，按照互补对称方

8、式衔接起来的。 1.TTL电路的普通特性数字集成电路的普通特性1电源电压范围 2频率特性 3TTL电路的电压输出特性 TTL电路的任务电源电压范围很窄。S、LS、F系列为5.05%；AS、ALS系列为5.010% TTL电路的任务频率比4000系列的高。 当任务电压为+5V时，输出高电平大于2.4V，输入高电平大于2.0V；输出低电平小于0.4V，输入低电平小于0.8V 。 2. CMOS系列集成电路的普通特性 1电源电压范围 2功耗3输入阻抗 4抗干扰才干 电源电压范围为318V。74HC系列约在26伏。 当电源电压VDD=5V时，CMOS电路的静态功耗分别是：门电路类为2.55W；缓冲器和

9、触发器类为520uW；中规模集成电路类为25100W 。 CMOS电路的输入阻抗取决于输入端维护二极管的漏电流，因此输入阻抗极高，可达1081011以上。 由于它们的电源电压允许范围大，因此它们输出高低电平摆幅也大，抗干扰才干就强。 1. 不允许在超越极限参数的条件下任务。电路在超越极限参数的条件下任务，就能够任务不正常，且容易引起损坏。 运用数字集成电路的本卷须知2. 电源的电压的极性千万不能接反。 3. CMOS电路要求输入信号幅度不能超越VDDVSS。4. 对多余输入端的处置。对CMOS电路，多余的输入端不能悬空；对TTL电路,对多余的输入端允许悬空。 5. 多余的输出端，应该悬空处置，

10、决不允许直接接到VDD或VSS 。 触发器：数字电路中能将二进制数据记忆住的根本单元电路。是由门电路加上适当的反响而构成的逻辑部件。触发器及其在电子控制系统中的作用四、数字电路的运用 根本触发器是数字电路的根本部件之一，它具有记忆和存储的功能。 触发器特点 具有两个形状，分别表示逻辑0和逻辑1。 在输入信号作用下，可从一种形状翻转到另一种形状；在输入信号取消后，能坚持形状不变。 触发器分类 按触发方式分：电位触发方式、主从触发方式及边沿触发方式。 按逻辑功能分：RS 触发器、D 触发器、JK 触发器和T 触发器。两个输入端两个输出端高电平有效正常时逻辑形状相反根本S-R触发器由2个或非门组成Q

11、QRS11100101输入S=1, R=0时有1那么0全0那么1不论原形状如何，输出均为：，直接置1端直接置位端QQRS11010110有1那么0全0那么1不论原形状如何，输出均为：1，0直接置0端直接复位端输入S=0, R=1时QQRS11010010输入S=0, R =0时10触发器坚持原态QQRS11假设原形状为：1，0010001输入R=0, S=0时假设原形状为：0，110触发器坚持原态QQRS111100信号撤销后触发器形状由二或非门信号传输的快慢决议，仍为不定形状破坏了二输出形状相反的要求触发器形状不定输入S=1, R=1时QQRS11根本S-R触发器的真值表 1 1不定 1 0

12、QQ苏苏和蓉蓉是一对高兴的孪生兄妹。有一天他们随父母一同去儿童公园，走进公园只见一个跷跷板安静地等待小朋友来玩。苏苏和蓉蓉一阵风似的冲过去，苏苏占领了标有Q的一边，蓉蓉只好在标有Q的一边就坐，苏苏一蹬地，犹如触发器的S端加上触发器信号，跷跷板标有Q的一边翘了上去，成了Q高Q低的形状，蓉蓉一蹬地，又犹如触发器的R端加上触发信号，跷跷板又回到Q低Q高的形状，接着苏苏又一蹬地，跷跷板又变成了Q高Q低妈妈过来了，喊到：“停。苏苏和蓉蓉都停顿用力，跷跷板也停住了，不在变化，妈妈说：“刚刚最后一次是苏苏蹬地的，对不对？苏苏和蓉蓉很奇异，妈妈怎样会知道的呢？妈妈说：“刚刚谁是最后一个用力，跷跷板上记着哩。不

13、一会儿，苏苏和蓉蓉闹别扭了，他们同时用力蹬地，争持不下。这时的跷跷板会处于什么形状呢？还能坚持一边高一边低吗？&1&2QQRS两个输入端两个输出端低电平有效正常时逻辑形状相反根本R-S触发器由2个与非门组成100101&1&2QQRS输入R=0, S=1时全1那么0任0那么1不论原形状如何，输出均为：，直接置0端直接复位端010110&1&2QQRS输入R=1, S=0时全1那么0任0那么1不论原形状如何，输出均为：1，0直接置1端直接置位端101101&1&2QQRS输入R=1, S=1时假设原形状为：0，101触发器坚持原态101110&1&2QQRS输入R=1, S=1时假设原形状为：1

14、，001触发器坚持原态0011&1&2QQRS输入R=0, S=0时信号撤销后触发器形状由二与非门信号传输的快慢决议，仍为不定形状破坏了二输出形状相反的要求触发器形状不定根本R-S触发器的真值表不定根本R-S触发器的逻辑符号SRQQRS低电平有效R-S 触发器特点:(1) 具有两个稳态(Q=0,Q=1或Q=1,Q=0), 称为 双稳态触发器.(2) 可触发使之翻转 (使RD、SD之一为0时可翻转).(3) 具有记忆功能(RD、SD都为1时，坚持原来形状).(4) 触发器 (RD、SD都为0时，形状不定).亮实验目的：熟习根本触发器的功能。实验预备:CT74LS001片,电位器1只,电阻6只,发

15、光二极管1只。实验过程:按电路图搭接电路,调理Ui使其由0变大,察看发光二极管的发光情况,并记录发光二极管形状变化时的Ui值。.当发光二极管形状变化后,再将Ui由大变小,察看发光二极管的发光情况,并记录发光二极管形状改动时的Ui值。实验记录：初始形状(Ui =0),发光二极管形状发光二极管形状改动时的Ui发光二极管形状 再次改动时的Ui实验总结:1.该电路是如何表达根本触发器功能的?2.该电路有何用途？根本触发器功能由小变大到3.2V时二极管灭单稳态触发器 1. 单稳态触发器的任务原理 1有一个 稳态和一个暂稳态；2在外来触发 脉冲作用下，电路将从稳态 翻转到暂稳态；暂稳态停留一段时间后, 又前往到稳定形状;3暂稳态继续时间取决于