《计算机结构与逻辑设计》.ppt
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应用于多路模拟开关。
9
CMOS多路模拟开关
功能与数据选择器类似 可传送模拟信号 兼有信号分配器的功能 常用于数据采集系统
10
PN结和双极型晶体管
11
双极性模拟开关电路
当基极与发射极电压 VBE小于晶体管开启电 压（约0.5V），晶体 管处于截至状态；
当基极与发射极电压 足够大，晶体管进入 饱和区，集电极电流 和管子两端压降近似 不变。
7
CMOS双向模拟开关单元
主要特点： N沟道MOS管与P沟
道MOS管构成互补结 构； 两个MOS管参数对称； 两个栅极加相反的控 制信号。
8
CMOS双向模拟开关的电阻特性
EN加低电平，两管都 截止，截止电阻大；
EN加高电平，Vi低时 T1管导通，Vi高时， T2管导通。两管电阻 并联，总阻值起伏小， 电阻特性理想，实现 双向导通；
BTC模拟开关电路图
12
两种模拟开关的比较
MOS模拟开关与BJT模拟开关相比： 接通电阻大； 运行速度较慢； 功耗小； 无内部延时； 工作特性线形好； 集成工艺好。
13
门电路基本工作方式
14
门电路的主要性能指标
传输特性 逻辑电平
高电平、低电平 开门电平、关门电平 阈值电平
Vc Vth
理想开关电路转移特性
3
MOS晶体管简介
金属-氧化物-半导体场效应管 （MetalOxide-Semiconductor Field Effect Transistor ------ MOS FET）
源、栅、漏三电极 栅-源之间电压控制漏-源间电流大小 晶体管是当今主流门电路的基本组成
29
晶体振荡器
频率稳定度高 输出波形需整形 常用时钟波形源
30
555定时器电路构成
31
555定时器工作状态表
32
555定时器主要应用
做施密特触发器* 做单稳态触发器 做自激多谐振荡器
33
干扰容限 平均延时时间 功耗 最大负载电流
15
常用门电路制作工艺
TTL* ECL I2L EFL MOS CMOS*
16
TTL门电路实例
双极型晶体管构成 核心逻辑是BJT反相
器 实用门电路有相应的
输入/输出电路 输入部分多发射极晶
体管功能特殊
17
74LS系列门电路及其传输特性
18
TTL门电路家族
19
MOS门电路
20
CMOS反相器
21
CBiblioteka BaiduOS门电路实例1
22
CMOS门电路实例2
23
CMOS三态门
24
动态门及其应用
25
开关信号基础
波形加工 波形产生
张弛振荡原理
张弛振荡曲线 稳定性分析 触发特性
26
施密特触发器
27
单稳态触发器
28
自激多谐振荡器
4
MOS晶体管工作特性
5
MOS管电阻特性
MOS管的导通性能与 VGS关系密切；
线形电阻区导通电阻 很小；饱和工作区电 阻大；
用高、低电平使管子 在截止区和线形电阻 区之间切换。
6
单沟道MOS开关电路
缺点： 控制信号动态范围要求大；
控制信号的高电平比输入模拟信号的最大值与阈值电平的和高； 控制信号的低电平比输入模拟信号的最低值与阈值电平的和低。
《计算机结构与逻辑设计》
第九章 数字集成逻辑电路及应用
目录
晶体管开关电路
单沟道MOS开关电路 CMOS开关电路 双极性模拟开关
门电路
门电路基础 常用门电路
开关信号产生基础
2
理想模拟开关电路要求
Vi
Vo
I
Vc
模拟开关图例
理想开关工作特性： 1. 接通状态时电阻为0； 2. 断开状态时电阻无穷大； 3. 通断之间的转换在瞬间完成。
9
CMOS多路模拟开关
功能与数据选择器类似 可传送模拟信号 兼有信号分配器的功能 常用于数据采集系统
10
PN结和双极型晶体管
11
双极性模拟开关电路
当基极与发射极电压 VBE小于晶体管开启电 压（约0.5V），晶体 管处于截至状态；
当基极与发射极电压 足够大，晶体管进入 饱和区，集电极电流 和管子两端压降近似 不变。
7
CMOS双向模拟开关单元
主要特点： N沟道MOS管与P沟
道MOS管构成互补结 构； 两个MOS管参数对称； 两个栅极加相反的控 制信号。
8
CMOS双向模拟开关的电阻特性
EN加低电平，两管都 截止，截止电阻大；
EN加高电平，Vi低时 T1管导通，Vi高时， T2管导通。两管电阻 并联，总阻值起伏小， 电阻特性理想，实现 双向导通；
BTC模拟开关电路图
12
两种模拟开关的比较
MOS模拟开关与BJT模拟开关相比： 接通电阻大； 运行速度较慢； 功耗小； 无内部延时； 工作特性线形好； 集成工艺好。
13
门电路基本工作方式
14
门电路的主要性能指标
传输特性 逻辑电平
高电平、低电平 开门电平、关门电平 阈值电平
Vc Vth
理想开关电路转移特性
3
MOS晶体管简介
金属-氧化物-半导体场效应管 （MetalOxide-Semiconductor Field Effect Transistor ------ MOS FET）
源、栅、漏三电极 栅-源之间电压控制漏-源间电流大小 晶体管是当今主流门电路的基本组成
29
晶体振荡器
频率稳定度高 输出波形需整形 常用时钟波形源
30
555定时器电路构成
31
555定时器工作状态表
32
555定时器主要应用
做施密特触发器* 做单稳态触发器 做自激多谐振荡器
33
干扰容限 平均延时时间 功耗 最大负载电流
15
常用门电路制作工艺
TTL* ECL I2L EFL MOS CMOS*
16
TTL门电路实例
双极型晶体管构成 核心逻辑是BJT反相
器 实用门电路有相应的
输入/输出电路 输入部分多发射极晶
体管功能特殊
17
74LS系列门电路及其传输特性
18
TTL门电路家族
19
MOS门电路
20
CMOS反相器
21
CBiblioteka BaiduOS门电路实例1
22
CMOS门电路实例2
23
CMOS三态门
24
动态门及其应用
25
开关信号基础
波形加工 波形产生
张弛振荡原理
张弛振荡曲线 稳定性分析 触发特性
26
施密特触发器
27
单稳态触发器
28
自激多谐振荡器
4
MOS晶体管工作特性
5
MOS管电阻特性
MOS管的导通性能与 VGS关系密切；
线形电阻区导通电阻 很小；饱和工作区电 阻大；
用高、低电平使管子 在截止区和线形电阻 区之间切换。
6
单沟道MOS开关电路
缺点： 控制信号动态范围要求大；
控制信号的高电平比输入模拟信号的最大值与阈值电平的和高； 控制信号的低电平比输入模拟信号的最低值与阈值电平的和低。
《计算机结构与逻辑设计》
第九章 数字集成逻辑电路及应用
目录
晶体管开关电路
单沟道MOS开关电路 CMOS开关电路 双极性模拟开关
门电路
门电路基础 常用门电路
开关信号产生基础
2
理想模拟开关电路要求
Vi
Vo
I
Vc
模拟开关图例
理想开关工作特性： 1. 接通状态时电阻为0； 2. 断开状态时电阻无穷大； 3. 通断之间的转换在瞬间完成。