基本門電路

基本門電路

用以實現基本邏輯運算和複合邏輯運算的單元電路稱為門電路。常用的門電路在邏輯功能上有與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。

1、 TTL與非門

TTL與非門是基本邏輯門電路的組合電路,其最大的缺點是:無法實現“線與”,即不得將多個與非門的輸出端連線在一起使用。

另外,推拉式的電路結構決定了其不適用於驅動較高電壓、較大電流的負載。

因此,實際套用中不多見。

2、 OC門

OC門,又稱集電極開路與非門,當然也可視漏極開路(OD)與非門為一類。

優點:可以線與。

缺點:① 不具備推拉式的電路輸出電阻小的特點。

② 必須外接上拉電阻到電源端,而且該電阻不能太 小,否則回流到OC門輸出端的灌電流會很大。

③ 輸出電平的上升/下降時間延長,工作速度降低。

3、 TS門

TS門,又稱三態輸出與非門。

優點:① 綜合上述二者,具備圖騰推拉式輸出和OC門輸出的特點。

② 可線與輸出;可實現匯流排,即通過一根線輪流傳輸幾種不同的數據和控制信號。

4、 CMOS門

優點:① 輸入阻抗高、扇出能力強、電源電壓寬、靜態功耗低。

② 抗干擾能力強、溫度穩定性好。

缺點:① 多數工作速度低於TTL電路。

② 與TTL電路的接口問題。

如果是TTL驅動CMOS,要考慮電平的接口。TTL可直接驅動74HCT型的CMOS,其餘必須考慮邏輯電平的轉換問題。

如果是CMOS驅動TTL,要考慮驅動電流不能太低。滿足以下關係式:

CMOS驅動端 TTL負載端;

UOH(min ) >= UIH(min )

UOL(max ) <= UIL(max )

IOH(max ) >= n×IIH(max )

IOL(max ) >= m×IIL(max )

其中,m,n為負載門的個數,可理解為扇出係數;

IOH –拉電流;IOL –灌電流;

IIH—漏電流;IIL—可理解為短路電流。

還有,74HC/74HCT型CMOS可直接驅動74/74LS型TTL,除此需要電平轉換。

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