教案.第六讲_常用CMOS逻辑门电路与74LS系列TTL逻辑门电路

u ONN

导通导通

截止

时

电压传输特性和电流传输特性

（五）CMOS 电路的特点与使用注意问题 ①CMOS 电路的优点

• 静态功耗小；允许电源电压围宽(1.520V)；扇出系数大，噪声容限大。 ②CMOS 电路的正确使用 ☞ 输入电路的静电保护

• 所有与CMOS 电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地。 • 存储和运输CMOS 电路，最好采用金属屏蔽层做包装材料。 ☞ 多余的输入端不能悬空

• 可以按功能要求接电源或接地，或与其它输入端并联使用。 ☞ 输入电路需过流保护

• 低阻信号源时，输入端与信号源之间串进保护电阻； • 输入端接有大电容时，应在输入端和电容之间串联接入保护电阻；

• 输入端接长线时，应在门电路的输入端串联接入保护电阻。 2. 74LS 系列TTL 门电路

（一）LSTTL 非门结构与工作原理

TTL 集成门电路发展主要经历了四个系列，74系列、74H 系列、74S 系列、74LS 系列。前三个系列已经被淘汰，74LS 系列虽面临淘汰，但是目前仍有使用，故课程仅简单介绍74LS 系列原理。

利用肖特基管的低导通电压(0.3V~0.4V)和多数载流子形成电流特性抗深饱和提高速度。

R R R

R R R D 3

V CC

Y

28K

120K

A

B 1.5K

T 2T 3

T 4

5

120T 5

R 4

4K C 3K T 6

u o u i D 26

12K D 1

SBD

b e

e c

b

c

电压关系表u I /V u O /V 0.3 3.4(4.3)3.4

0.3

真值表01

10

A Y

☞ D2、D3的作用

D2在T5导通的瞬间起作用，可抽取T4的基区电荷，加速其截止过程。

D3在T5导通的过程中起作用，此时T2的集电极电位比T5的集电极电位低，可以通过D3给负载电容放电，而这个放电电流又去驱动T5，减小了电路的导通延迟。

☞ T6电路的作用

T2由截止变导通，先驱动T5饱和导通，然后T6才导通，对

（四）LSTTL 与非门74LS00

逻辑与

V CC

Y R 2

R 1

B

R B

T 2

T 3

T 4

R 5

T 5

R 4

R C T 6

D 5D 6

A R 6

D 4

D 2

D 1

D 3V 7CC 1

14

8

GND

D 3和D 4为输入保护二极管

（五）CMOS 门电路与TTL 门电路两者特点比较

• CMOS 工作速度一般比TTL 低，HCMOS 与TTL 相当。 • CMOS 扇出系数比TTL 电路大。

• CMOS 电路的电源电压允许围较大，约在1.5～20V ，抗干扰能力比TTL 电路强。

• CMOS 电路的功耗比TTL 电路小得多。TTL 功耗几mW 、 CMOS 的功耗只有几个μW 。

• CMOS 集成电路的集成度比TTL 电路高。

• CMOS 电路容易受静电感应而击穿，在使用和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地良好，尤其是CMOS 电路多余不用输入端不能悬空，应根据需要接地或接高电平。

速度

TTL(LS)大小(µ30%功耗噪声容限扇出系数集成度快(mW)(0.4V 左右)小(20≤)低CMOS 较快(74HC)小W)大(≥V DD )大(≥50)高

多余输入端的处理措施

处理原则：不能影响输入与输出之间的逻辑关系。 ①可并联起来使用；

②可根据逻辑关系的要求接地或接高电平。

• TTL 电路多余的输入端悬空表示输入为高电平。一般可根据门电路逻辑功能将多余的输入端通过上拉电阻(1~3K )接电源正端(逻辑1的处理)；直接把多余端接地(逻辑0的处理)。尽量把多余的输入端并联使用；虽然可以通过大电阻接地(逻辑1的处理)，但最好不要采用。

• CMOS 电路，多余的输入端不允许悬空，否则电路将不能正常工作。对于CMOS 电路对多余输入端，尽量根据门电路逻辑功能并联使用，或者根据需要直接接地(逻辑0的处理)；或直接接V DD (逻辑1的处理)。