巧用CMOS传输门
经常利用CMOS传输门组成电平触发D触发器
CLK = 1时,与SR锁存器工作原理相同。
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第二节 电平触发的触发器
同步RS触发器的特性表
S
CLK
G3
CLK
G1
Q
R
G4
G2
Q
电路结构
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
S
0 0 0 0 1 1 1 1
R
Q
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
CLK
[例5.2.2] 若用 CMOS传输门组成 的电平触发D触发 器的CLK和输入端 D的电压波形如右 图中所给出,画出 Q和Q'端的电压波 形。假定触发器的 初始状态为Q=0
O
D
O
Q
t t
O Q O
t t
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9
在CMOS电路中,经常利用CMOS传输门组成电平 触发D触发器。
C
D
TG1
Q
C C C
CLK
C
TG2
Q
C
利用CMOS传输门组成的电平触发D触发器
因为在CLK的有效电平期间输出状态始终跟随输入状 态变化,输出与输入的状态相同,所以又将这个电 路称为“透明的D型锁存器”。
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第二节 电平触发的触发器
第二节 电平触发的触发器
第二节 电平触发的触发器
电路结构与工作原理
电平触发方式的动作特点
推出 下页 总目录
1
第二节 电平触发的触发器
一、电路结构与工作原理
S
CLK
G3
G1
Q
CLK
8 CMOS反相器和传输门
NM L =| VIL ,max − VOL ,max |
高噪声容限(NMH) 驱动门的最小输出高电平(VOH,min)与被驱动门的最小 输入高电平(VIH,min)之差的绝对值。即
NM H =| VOH ,min − VIH ,min |
驱动门 逻辑高电平 输出范围 被驱动门 VOH,min NHH VIH,min VIL,max NHL 逻辑低电平 输出范围 VOL,max 逻辑低电平 输入范围
Vi (t )
VDD
VO (t )
td
0.5VDD
t
VDD 0.9VDD 0.1VDD t
tf
tr
1. 下降时间 输入电压Vi(t): 0→VDD,输出电压Vo(t): VDD → 0。 NMOS工作点的移动轨迹:开始(Vi=0)M1截止,负载 电容充电到VDD,对应于X1点;当输入为VDD时,M1导通, M2截止,工作点变化到X2,负载电容开始放电,工作点沿 VGS=VDD的特性曲线向原点(X3)移动。
逻辑高电平 输入范围
CMOS反相器的直流噪声容限 定义的方法之一:用单位增益点来定义。 在电压传输特性曲线上: A区和E区,电路增益为0; 在转变区(B、D区)存在
∂VO = −1 ∂Vi
∂VO =0 ∂Vi
VO VDD
∂VO = −1 ∂Vi
的两个点,即单位
增益点,以这两个点对应的 输入电压作为VIL和VIH。 对下列方程求导,并令
第8章 CMOS反相器和CMOS传输门
8.1 CMOS反相器 8.2 CMOS传输门
8.1 CMOS反相器
8.1.1 CMOS反相器的直流特性
1. 结构和基本特性 电路图:
VDD Vi
符号:
数电研讨——用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器 精品
数字电子技术研究性学习报告用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器第一章基本器件结构图以及功能1.1CMOS传输门图1原理:所谓传输门(TG)就是一种传输模拟信号的模拟开关。
CMOS传输门(如图1)由一个P沟道和一个N沟道增强型MOS管并联而成,如上图所示。
设它们的开启电压|VT|=2V且输入模拟信号的变化范围为0V到+5V。
为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏,故T2的衬底接+5V电压,而T1的衬底接地。
传输门的工作情况如下:当C端接低电压0V时T1的栅压即为0V,vI取0V 到+5V范围内的任意值时,TN均不导通。
同时,TP的栅压为+5V,TP亦不导通。
可见,当C端接低电压时,开关是断开的。
为使开关接通,可将C端接高电压+5V。
此时T1的栅压为+5V,vI在0V到+3V的范围内,TN导通。
同时T2的棚压为-5V,vI在2V到+5V的范围内T2将导通。
由上分析可知,当vI<+3V时,仅有T1导通,而当vI>+3V时,仅有T2导通当vI在2V到+3V的范围内,T1和T2两管均导通。
进一步分析还可看到,一管导通的程度愈深,另一管的导通程度则相应地减小。
换句话说,当一管的导通电阻减小,则另一管的导通电阻就增加。
由于两管系并联运行,可近似地认为开关的导通电阻近似为一常数。
这是CMOS传输出门的优点。
1.2 CMOS反相器1.2.1电压传输特性和电流传输特性CMOS反相器的电压传输特性曲线可分为五个工作区。
(如图2)图2工作区Ⅰ:由于输入管截止,故vO=VDD,处于稳定关态。
工作区Ⅲ:PMOS和NMOS均处于饱和状态,特性曲线急剧变化,vI值等于阈值电压Vth。
工作区Ⅴ:负载管截止,输入管处于非饱和状态,所以vO≈0V,处于稳定的开态。
CMOS反相器的电流传输特性曲线如图3,只在工作区Ⅲ时,由于负载管和输入管都处于饱和导通状态,会产生一个较大的电流。
其余情况下,电流都极小。
图31.2.2 CMOS反相器特点静态功耗极低。
基于CMOS传输门CMOS非门设计边沿D触发器的研究
目录摘要、前言---------------------------------------------------------------------3 一概述---------------------------------------------------------------------------4 二CMOS边沿D触发器---------------------------------------------------5 三设计目的及要求----------------------------------------------------------5 四电路组成结构-------------------------------------------------------------8 五电路工作原理-------------------------------------------------------------9 六特征方程、表、图-------------------------------------------------------9 七脉冲特性------------------------------------------------------------------10 八集成触发器---------------------------------------------------------------10 九异步置位、复位设计---------------------------------------------------11 十触发器转换---------------------------------------------------------------12 十一CMOS触发器在时钟边沿工作特性研究-----------------------14 十二CMOS D触发器CD4013的脉冲宽度检测电路--------------20 十三芯片对比---------------------------------------------------------------22 十四总结与感想------------------------------------------------------------25 参考文献---------------------------------------------------------------------26摘要:边沿D触发器在教材里的是维持阻塞边沿D触发器,使用TTL管制成的,而本文的作法是采用了创新手法:即用CMOS传输门和非门来做边沿D触发器。
数电研讨——用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器
用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器Design Edge D Flip-flop with CMOS Transmission Gate and CMOS NAND Gate摘要本文主要研究了用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器,并将其进行了拓展分析与研究。
本文首先从CMOS传输门和CMOS非门组成的边沿D触发器的电路工作原理、特征方程、特征表、激励表、状态图进行了阐述,计算出激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率,并与TTL组成的D触发器进行了对比和应用分析。
接着还将D触发器转换成JK触发器和T触发器,并分别设计了并行数据存储电路、倍频电路、单稳态电路以及脉冲震荡器这四个功能电路,在实际生活中有着重要的应用。
关键词边沿D触发器 CMOS传输门 CMOS非门 JK触发器 D触发器AbstractThis paper studies the use of non-CMOS and CMOS transmission gate door design edge D flip-flop, and Analysis and research conducted to expand. Edge D flip-flop circuit works from the paper first and CMOS transmission gate CMOS NAND gate composed of the characteristic equation, characteristic form, motivate table, state diagram are described, D calculate the excitation signal hold time and the maximum clock frequency of CP and the composition of the D flip-flop TTL were compared and applied analysis. Then will be converted into a JK flip-flop D flip-flop and Tflip-flops, and were designed to parallel data storage circuit, multiplier circuits,one-shot pulse oscillator circuit and four functional circuit, has important in real life application.Key Words:edge D flip-flop; CMOS transmission gate; CMOS NAND gate; JKflip-flop; T flip-flop目录第1章用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器 (5)1.1 CMOS传输门 (5)1.1.1组成 (5)1.1.2 原理 (5)1.1.3 结论 (5)1.2 CMOS非门 (6)1.2.1 CMOS非门的组成 (6)1.2.2 CMOS非门的原理 (6)1.2.3 CMOS非门的传输延迟时间 (7)1.3用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器 (7)1.3.1 电路组成 (7)1.3.2 电路原理 (7)1.3.3 特征方程,特征表,激励表与状态图 (8)1.3.4激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 (9)1.4 CMOS构成的D触发器与TTL构成的D触发器比较 (10)1.5 CMOS D触发器的应用——CD4013触摸开关 (12)第二章将设计的边沿D触发器改成其他类型触发器 (13)2.1将设计的D触发器转换成JK触发器 (13)2.2将设计的D触发器转换成T触发器 (13)第三章基于D触发器的应用拓展电路设计 (15)3.1 并行数据存储电路 (15)3.2 倍频电路 (16)3.3 单稳态电路 (18)第四章总结 (26)致谢 (27)参考文献 (27)第1章用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器1.1 CMOS传输门1.1.1组成CMOS传输门的电路如图1-1(a),逻辑符号如图1-1(b)所示。
用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器-北京交通大学
数字电子技术研究性课题数字电子技术研究性课题用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器姓名:学号:学院:电子信息工程学院班级:********日期:2013/11/25摘要本文用CMOS传输门和非门设计边沿D触发器。
首先说明了电路原理,阐明电路的组成结构。
写出特征方程,画出特征表,激励表与状态图。
计算出激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率。
并将设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器。
还研究了CMOS触发器在时钟边沿的工作特性及总结,分析了CMOS触发器的功耗情况,阐述了双边沿触发器的工作原理,最后阐述了自己的感想。
关键词:D触发器边沿触发 CMOS传输门 CMOS非门AbstractThis paper mainly discusses the edge D flip-flop using CMOS transmission gate and gate design. The edge D trigger in teaching material is maintaining block edge D flip-flop, use TTL controls into, and this practice is used in innovative ways: with the use of CMOS transmission gate and the gate to the edge D flip-flop. At the same time also analyzed the setup time, hold time, and delay time, the highest frequency analysis method. Also focused on CMOS trigger clock edge characteristics. And has carried on the summary. As well as the contrast between the chip, in practical application are presented. Suggestions.Keywords: D trigger; trigger edge; CMOS transmission gate; CMOS gate目录摘要.............................................................................................................. - 1 -Abstract.......................................................................................................... - 1 -绪论.............................................................................................................. - 3 -第1章电路组成结构及其原理 ........................................................................ - 4 -1.1 边沿D触发器 ......................................................................................................... - 4 -1.2 CMOS门电路 ............................................................................................................ - 4 -1.3 电路组成结构图 ..................................................................................................... - 5 -1.4 电路工作原理 ......................................................................................................... - 6 -第2章特征方程、特征表、激励表及状态图..................................................... - 7 -第3章激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 ......................................... - 8 -3.1 平均传输延迟时间 ................................................................................................. - 8 -3.2 保持时间 ................................................................................................................. - 8 -3.3 时钟CP最大频率 ................................................................................................... - 9 -第4章复位、置位电路 ................................................................................ - 11 -第5章触发器逻辑功能的转换 ...................................................................... - 13 -5.1 D触发器转换成JK触发器 .................................................................................. - 13 -5.2 D触发器转换成T触发器 .................................................................................... - 14 -第6章 CMOS双边沿D触发器......................................................................... - 15 -6.1 CMOS集成电路功耗分析 ...................................................................................... - 15 -6.2 CMOS双边D沿触发器工作原理 .......................................................................... - 15 -第7章 D触发器常用芯片 ............................................................................ - 18 -7.1 74HC273芯片资料 .................................................................................................. - 18 -7.2 74LS273芯片资料 .................................................................................................. - 19 -7.3 芯片性能比较 ......................................................................................................... - 20 -感想与总结 .................................................................................................. - 22 -绪论触发器按触发方式的不同,可分为电平触发器、主从触发器和边沿触发器。
用CMOS传输门和CMOS非门设计D触发器解读
用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器姓名单赟吉所在学院电子信息工程专业班级通信1109学号 11211105指导教师白双日期 __2013.12月_____目录摘要 (2)第一章绪论 (2)1.1 CMOS D触发器与TTL D触发器的比较 (3)1.2 触发器 (4)1.3 边沿触发器 (4)第二章D触发器电路组成结构 (6)2.1 CMOS反向器 (6)2.2 CMOS传输门 (6)2.3 D触发器 (7)2.4 第一种设计方案 (8)2.5 第二种设计方案 (9)2.6 两种设计方案比较 (10)第三章置位、复位电路 (12)第四章特征方程,特征表,激励表,状态图 (14)4.1 特征方程和特征表 (14)4.2 激励表 (14)4.3 状态图 (14)第五章激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 (16)5.1 平均传输延迟时间 (16)5.2 建立时间和保持时间 (16)5.3 CP时钟周期 (17)第六章设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器 (18)6.1 设计的D触发器转换成JK触发器 (18)6.2 D触发器转换成T触发器 (19)第七章CMOS D触发器在CP边沿的工作特性研究 (21)第八章CMOS D触发器的应用—CD4013触摸开关 (24)第九章总结以及感想 (25)参考文献 (26)摘要:本文用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器。
说明电路组成结构;阐述电路工作原理;写出特征方程,画出特征表,激励表与状态图;计算出激励信号D的保持时间和时钟CP 的最大频率;将设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器。
关键词:边沿触发 CMOS非门,CMOS传输门,D触发器。
Abstract:This paper mainly studied how to use CMOS transmission door and CMOS gate design edge D flip-flop. Firstly analyzes CMOS transmission door and CMOS gate principle; Then use the CMOS transmission door and CMOS gate design the edge D flip-flop; Also this paper tells us how this circuit work, Then write characteristic equation, draw the feature list, incentive table and state diagram; Next calculate the excitation signal D retention time and clock CP's maximum frequency; Finally put The design of the D flip-flop into JK flip-flop and T trigger.Keywords: trigger edge; CMOS gate;CMOS transmission gate; D trigger;一、绪论1.1 CMOS D触发器与TTL D触发器的比较TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
CMOS传输门
1、CMOS 传输门VDDVi/Vo由两个增强型MOS 管(一个P 沟道,一个N 沟道)组成。
工作原理:C=0,!C=1时,两个管子都夹断,传输门截止,不能传输数据。
C=1,!C=0时,传输门导通,数据可以从左边传输到右边,也可以从右边传输到左边,因此是一个双向传输门。
2、CMOS 与非门YABCMOS 与非门的组成如上图所示,其工作原理如下:A=0,B=0时,T1、T2并联(ON ),T3、T4串联(OFF ),输出Y=1。
A=0,B=1时,T1(OFF ),T2(ON ),T4(ON ),T3(OFF ),输出Y=1。
A=1,B=0时,T1(ON ),T2(OFF ),T3(ON ),T4(OFF ),输出Y=1。
A=1,B=1时,T1、T2并联(OFF ),T3、T4串联(ON ),输出Y=0。
因此构成与非的关系。
3、CMOS 或非门VDDABYCMOS 或非门组成原理如上图所示,其工作原理如下:A=0,B=0时,T1、T2都是ON ,T3、T4都是OFF ,输出Y=1。
A=0,B=1时,T1(ON ),T2(OFF ),T3(ON ),T4(OFF ),输出Y=0。
A=1,B=0时,T1(OFF ),T2(ON ),T3(OFF ),T4(OF ),输出Y=0。
A=1,B=1时,T1、T2都是OFF ,T3、T4都是ON ,输出Y=0。
因此构成或非的关系。
4、增加冗余项可以消除冒险,为什么?当变量从一个卡圈到另一个卡圈时会出现冒险,但是在卡圈重叠时不会发生,增加冗余项正是利用这一原则,增加了冗余项就增加了卡圈的重叠,这样就消除了冒险的发生。
如: F= AB+A B C两个卡诺圈相切,可能出现冒险.将F 变换为F= AB+A B C+AC 增加冗余项AC 后消除了上述冒险.ABC000111100 11115、基本触发器的原理基本RS触发器组成如下:由两个与非门组成,Q和!Q成互补输出。
用CMOS传输门和CMOS非门设计D触发器
用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器姓名周路所在学院电子信息工程专业班级通信1002学号 10211061指导教师侯建军日期 __2012.12月_____目录第一章电路组成结构 (1)第二章电路工作原理 (2)第三章特征方程,特征表,激励表,状态图 (2)第四章激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 (3)第五章设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器 (4)5.1 设计的D触发器转换成JK触发器 (4)5.2 D触发器转换成T触发器 (4)第六章CMOS D触发器CD4013和TTL D触发器74LS74区别 (5)第七章CMOS D触发器的应用——CC4013触摸开关 (7)第八章感想以及总结 (8)参考文献 (9)摘要:本文用CMOS 传输门和CMOS 非门设计边沿D 触发器。
说明电路组成结构;阐述电路工作原理;写出特征方程,画出特征表,激励表与状态图;计算出激励信号D 的保持时间和时钟CP 的最大频率;将设计的D 触发器转换成JK 触发器和T 触发器。
比较C4013和74LS74的区别,简述CD4013的一个应用。
最后阐述自己的感想和对未来电子技术发展的一些展望设想。
关键词: CMOS 非门,CMOS 传输门,TTL 与CMOS ,展望未来。
一、电路组成结构传统的边沿D 触发器电路已为大家熟知,在此基础上,用CMOS 传输门(TG )和CMOS 非门(G)设计;由此该电路的整体构造如下图所示.图1 D 触发器原理图图2 仿真CMOS传输门和非门构成的D触发器,非门G1、G2和传输门TG1、TG2组成了主触发器;非门G3、G4和传输门TG3、TG4组成了从触发器。
TG1和TG3分别为主触发器和从触发器的输入控制门。
根据CMOS传输门的工作原理和图中控制信号的极性标注可知,当传输门TG1、TG4导通时,TG2、TG3截止;反之,当TG1、TG4截止时,TG2、TG3导通二、电路工作原理1.CP=0,TG1导通,TG2截止,D端输入信号送人主触发器中,G1=D,G2=D此时触发器尚未形成反馈连接,不能自行保持。
3CMOS传输门应用实验
数字电路-03CMOS传输门实验应用一.实验目的1.掌握CMOS传输门的功能特点及应用方法。
2.了解用CMOS传输门实现逻辑运算功能的方法。
3.了解用CMOS传输门实现程控选频、程控放大的原理。
4.进一步练习信号幅度和周期的测量方法。
二.实验原理CMOS传输门TG(Transmission Gate)是由逻辑信号控制的电子开关,当控制信号为有效逻辑电平时,开关接通,为无效电平时,开关断开。
(1)TG的电路结构CMOS传输门由两个源、漏极结构相同的互补MOS并联,如图3-1所示。
源极、漏极互相连接构成输入或输出端,由于结构相同,所以两端可以互换。
两个MOS管的开启电压绝对值相同(VTN =∣VTP∣=VT),栅极由互补的逻辑信号C,C—控制,C控制NMOS,C—控制PMOS。
图3-1 CMOS传输门原理结构图3-2 CMOS传输门导通电阻特性(2)TG的控制特性:设被控信号Ui 从两个MOS管的源极输入,Ui的幅值范围在逻辑信号的高、低电平之间。
①当C为低电平V SS,C—为高电平V DD时,U GN为电路的最低电位,U GP为最高电位,所以在整个输入信号范围内,两个MOS管由于栅源反偏都截止,传输门关断,信号不能通过。
②当C为VDD ,C—为VSS时,若输入Ui小于VDD-UT,NMOS栅源正偏导通。
Ui越小,偏置电压UGSN 越大,漏源电阻RDSN越小。
同理,当Ui大于VSS+UT时,PMOS栅源正偏导通,RDSP随Ui 增加(USGP增加)而减小。
由于两管漏、源并接,漏源电阻并联,所以Ui变化时传输门的总导通电阻RDS基本不变,为数十欧姆左右,传输门接通,信号可以通过。
图3-2定性地表示了R DSN ,R DSP 以及并联等效电阻R DS 与U i 的特性关系。
(3)集成四传输门4016图3-3是集成四传输门4016的引脚排列图,其中1C ,2C ,3C ,4C 分别为四个传输门的逻辑控制端(C —信号在内部连接,没有引出)。
用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器汇总
《数字电子技术》研究性学习用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器*名:***学号: ********班级:通信1307指导老师:***时间: 2015年12月1日目录摘要 3关键字 3正文 31 电路结构图及其原理 31.1传输门31.2 与非门 31.3 D触发器电路 42 电路工作原理仿真53 特征方程、特征表、激励表与状态图53.1特征方程 53.2 特征表 53.3 激励表 63.4 状态图 64 激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 65 设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器85.1 D触发器转换为JK触发器85.2 D触发器转换为T触发器96基于CMOS的D触发器芯片与基于TTL的D触发器芯片外特性比较分析117 CMOS D触发器的应用——CD4013触摸开关 138 总结148.1 总结 148.2 感想 14参考文献15摘要:本文主要研究了用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器。
首先分析CMOS传输门和CMOS与非门原理;然后设计出CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器;阐述电路工作原理;写出特征方程,画出特征表,激励表与状态图;计算出激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率;将设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器,最后对CMOS构成的D触发器进行辨证分析。
关键词:CMOS传输门;CMOS非门;边沿D触发器;1.结构图以及功能1.1CMOS传输门图1传输门的结构图原理:所谓传输门(TG)就是一种传输模拟信号的模拟开关。
CMOS传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOS管并联而成,如上图所示。
设它们的开启电压|VT|=2V且输入模拟信号的变化范围为0V到+5V。
为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏,故T2的衬底接+5V电压,而T1的衬底接地。
传输门的工作情况如下:当C端接低电压0V时T1的栅压即为0V,vI取0V到+5V范围内的任意值时,TN均不导通。
[说明]CMOS传输门
CMOS传输门:又称模拟开关1.传输门:TG2.应用:a.用于数字电路传输:作为基本单元电路,组成逻辑电路,如数据选择器、触发器等。
b.用于模拟电路传输:应用于模数、数模转换电路,采样—保持电路,斩波电路等。
3.采样—保持电路:采样保持电路[1](sample hold devices)简称S/H;它用在模拟/数字(A/D)转换系统中的一种电路。
作用是采集模拟输入电压在某一时刻的瞬时值,并在模数转换器进行转换期间保持输出电压不变,以供模数转换。
原因在于模数转换需要一定时间,在转换过程中,如果送给ADC的模拟量发生变化,则不能保证精度。
采样保持电路有两种工作状态:采样状态和保持状态。
采样状态:控制开关K闭合,输出跟随输入变化。
保持状态:控制开关K断开,由保持电容Ch维持该电路的输出不变。
运算放大器A2:典型的跟随器接法。
输入阻抗:高阻。
保持状态(K分)下Ch放电小,保持电压不变。
输出阻抗:小。
采样保持电路的负载能力大。
运算放大器A1:K闭合时为跟随器。
(不关心K断开的情况)。
输入阻抗:高阻。
对输入信号的负载能力要求小。
输出阻抗:小。
采样状态时,Ch上的电压快速跟随输入变化。
控制开关K:由接口电路控制。
4.什么是阻抗:在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧。
5.斩波电路:将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流--直流变换器(DC/DC Converter)。
一般指直接将直流电变为另一直流电,不包括直流—交流—直流。
斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。
基于CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器实验报告..
数字电子技术研讨报告实验题目:基于CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器THE D FLIP-FLOP BASED ON THE CMOS TRANSMISSION DOORAND CMOS GATE学院:电子信息工程学院专业:学生姓名:学号:任课教师:侯建军2013 年12 月 3 日绪论一、概述------------------------------------------------------------31.触发器简介--------------------------------------------------32.D触发器-----------------------------------------------------43.CMOS边沿D触发器------------------------------------5二、设计目的及要求---------------------------------------------61.设计目的-----------------------------------------------------62.设计任务及要求--------------------------------------------6三、设计电路------------------------------------------------------61.电路结构设计-----------------------------------------------72.电路工作原理-----------------------------------------------83.特征方程、表、图-----------------------------------------84.脉冲设计-----------------------------------------------------95.异步置位、复位设计---------------------------------------11四、总结与感想---------------------------------------------------12 参考文献-------------------------------------------------------------13 致谢附录本文主要研究了用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器。
用CMOS传输门和CMOS非门设计D触发器
.. . .. .用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器姓名单赟吉所在学院电子信息工程专业班级通信1109学号11211105指导教师白双日期__2013.12月_____目录摘要 (2)第一章绪论 (2)1.1 CMOS D触发器与TTL D触发器的比较 (3)1.2 触发器 (4)1.3 边沿触发器 (4)第二章D触发器电路组成结构 (6)2.1 CMOS反向器 (6)2.2 CMOS传输门 (6)2.3 D触发器 (7)2.4 第一种设计方案 (8)2.5 第二种设计方案 (9)2.6 两种设计方案比较 (10)第三章置位、复位电路 (12)第四章特征方程,特征表,激励表,状态图 (14)4.1 特征方程和特征表 (14)4.2 激励表 (14)4.3 状态图 (14)第五章激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率 (16)5.1 平均传输延迟时间 (16)5.2 建立时间和保持时间 (16)5.3 CP时钟周期 (17)第六章设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器 (18)6.1 设计的D触发器转换成JK触发器 (18)6.2 D触发器转换成T触发器 (19)第七章CMOS D触发器在CP边沿的工作特性研究 (21)第八章CMOS D触发器的应用—CD4013触摸开关 (24)第九章总结以及感想 (25)参考文献 (26)摘要:本文用CMOS传输门和CMOS非门设计边沿D触发器。
说明电路组成结构;阐述电路工作原理;写出特征方程,画出特征表,激励表与状态图;计算出激励信号D的保持时间和时钟CP的最大频率;将设计的D触发器转换成JK触发器和T触发器。
关键词:边沿触发CMOS非门,CMOS传输门,D触发器。
Abstract:This paper mainly studied how to use CMOS transmission door and CMOS gate design edge D flip-flop. Firstly analyzes CMOS transmission door and CMOS gate principle; Then use the CMOS transmission door and CMOS gate design the edge D flip-flop; Also this paper tells us how this circuit work, Then write characteristic equation, draw the feature list, incentive table and state diagram; Next calculate the excitation signal D retention time and clock CP's maximum frequency; Finally put The design of the D flip-flop into JK flip-flop and T trigger.Keywords: trigger edge; CMOS gate;CMOS transmission gate; D trigger;一、绪论1.1 CMOS D触发器与TTL D触发器的比较TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
CMOS传输门(CC4016)的功能及应用 - 电子技术
CMOS传输门(CC4016)的功能及应用 - 电子技术1.传输门基本原理所谓传输门(TG)就是一种传输模拟信号的模拟开关。
CMOS传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOS管并联而成,如图1是它的代表符号。
TP和TN是结构对称的器件,它们漏极和源极是可互换的。
设输入模拟信号的变化范围为 -5V到+5V。
为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏,故TP的衬底接+5V电压,而TN的衬底接-5V电压。
两管的栅极由互补的信号电压(+5V和-5V)来控制,分别用表示。
(а)电路(ь)代表符号图1 CMOS传输门传输门的工作情况如下:当c端接低电平(-5V)时,TN的栅压为-5V,uI在-5V到+5V范围内的任意值,TN均不导通。
同时,TP的栅压为+5V,uI在-5V到+5V范围内的任意值,TP亦均不导通。
可见,当c端接低平时,开关是断开的。
为使开关接通,可将c端接高电平(+5V)。
此时TN的栅压为+5V,uI在-5V到+3V的范围内,TN导通。
同时,TP的栅压为-5V,uI在-3V到+5V的范围内TP将导通。
由上分析可知,当uI<-3V时,仅有TN导通,而当uI>+3V时,仅有TP导通。
当uI在-3V到+3V的范围内,TN和TP两管均导通。
进一步分析还可看到,一管导通的程度愈深,另一管的导通程度则相应地减小。
换句话说,当一管导通电阻减少,则另一管的导通电阻就增加。
由于两管系并联运行,可近似认为开关的导能电阻近似为一常数。
这是CMOS传输门的优点。
图2为CC4016的逻辑图和外引线排列图。
(a)逻辑图 (b) 外引线排列图图2四联双向开关CC40162.传输门的应用(1)门控振荡器如图3所示,当c为"1"时,TG导通电路振荡,VO输出矩形波;当c为"O"时,TG截止,电路停止振荡。
(2)程控脉冲振荡器如果要获得不同频率矩形波可采用如图4所示的电路,只要对A、B、C加入不同的电平控制,即可获得不同频率的矩形波。
巧用CMOS传输门
巧用CMOS传输门
十五法巧用CMOS传输门
CMOS传输门有多种用途,除了可以同其他门电路一起构成触发器、计数器、数据选择器等复杂电路外,还可以:
(1)实现逻辑运算,如用CMOS传输门实现与、或、非等逻辑运算;
(2)构成单刀或双刀单掷/双掷开关;
(3)实现信号的双向传输或3态输出等。
图A.2-4-1 用传输门实现与运算
例A.2-4-1用CMOS传输门实现与、或、非等逻辑运算。
解:用CMOS传输门实现与、或、非运算的电路分别如图A.2-4-1~A.2-4-3所示。
图A.2-4-2 用传输门实现或运算
图A.2-4-3 用传输门实现非运算
例A.2-4-2用CMOS传输门构成单刀和双刀开关。
解:
用CMOS传输门构成的单刀-单掷、单刀-双掷和双刀-单掷、双刀-双掷开关电路如图A.2-4-4所示。
图A.2-4-4 用传输门构成开关。
CMOS传输门和双向开关原理-浙江大学
Unused Inputs
CMOS inputs should be never be left disconnected. All CMOS inputs must be tied either to a fixed voltage level (0V or VDD) or to another input. This rule applies even to the inputs of extra unused logic gates on a chip. An unconnected CMOS input is susceptible to noise and static charges that could easily bias both the Pchannel and the N-channel MOSFETs in the conductive state, resulting in increased power dissipation and possible overheating.
T3 T1 通 T4
通 止
当A和B为低电平时: 输出高电平
当 A 和 B 有一个或一个以上为 高电平时: 电路输出低电平
0 A 0
0 1Y
通 止
T2
电路实现“或非”逻辑功能
止
2008@ZDMC
F AB
CMOS (9)
两个并联的 NMOS T1、T2
漏极开路门电路(OD门)
1.电路组成
VDD1 VDD2 RL
CMOS (23)
2008@ZDMC
Transistor-level Logic Circuits - MUX
Multiplexor
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十五法巧用CMOS传输门
CMOS传输门有多种用途,除了可以同其他门电路一起构成触发器、计数器、数据选择器等复杂电路外,还可以:
(1)实现逻辑运算,如用CMOS传输门实现与、或、非等逻辑运算;
(2)构成单刀或双刀单掷/双掷开关;
(3)实现信号的双向传输或3态输出等。
图A.2-4-1 用传输门实现与运算
例A.2-4-1用CMOS传输门实现与、或、非等逻辑运算。
解:用CMOS传输门实现与、或、非运算的电路分别如图A.2-4-1~A.2-4-3所示。
图A.2-4-2 用传输门实现或运算
图A.2-4-3 用传输门实现非运算
例A.2-4-2用CMOS传输门构成单刀和双刀开关。
解:
用CMOS传输门构成的单刀-单掷、单刀-双掷和双刀-单掷、双刀-双掷开关电路如图A.2-4-4所示。
图A.2-4-4 用传输门构成开关。