門電路開態

『壹』 邏輯門電路的工作情況

CMOS反相器在電容負載情況下，它的開通時間與關閉時間是相等的，這是因為電路具有互補對稱的性質。下圖表示當vI=0V時，TN截止，TP導通，由VDD通過TP向負載電容CL充電的情況。由於CMOS反相器中，兩管的gm值均設計得較大，其導通電阻較小，充電迴路的時間常數較小。類似地，亦可分析電容CL的放電過程。CMOS反相器的平均傳輸延遲時間約為10ns。
雙極型門電路
TTL是transistor-transistorlogic的縮寫，就是晶體管到晶體管邏輯電路的意思。COMS是MOS管的，TTL就是晶體管的。TTL門電路是雙極型集成電路，與分立元件相比，具有速度快、可靠性高和微型化等優點，分立元件電路已被集成電路替代。二極體構成的與門和或門。由於實際的二極體並不是理想的，正向導通時存在壓降（硅管均為0.7V），所以低電平信號經過一級與門後，其電平將升高0.7V；高電平信號每經過一級或門其電平將下降0.7V。也就是說由二極體構成的與門和或門均不能用以構成實用的邏輯電路。為克服二極體門電路的上述缺點，可採用具有反相放大特性的三極體來構成門電路，即TTL門電路。LSTTL與非門電路：該電路可以看作由二極體D1、D2構成的與門、三極體T2構成的非門及用三極體T3、T4取代R3′，T2的BE結取代RB的改進型與非門的組合。1、LSTTL門電路的靜態特性：(1)LSTTL門電路的靜態輸入特性、(2)LSTTL門電路的靜態輸出特性、LSTTL電路中的74LS125晶元有如圖所示三態輸出方式：0、1和高電阻。三態電路特別適合於匯流排結構系統和外圍電路，也適用於數字控制設備，數字儀表中一般邏輯電路間的連接。(3)LSTTL門電路的電壓傳輸特性、(4)LSTTL門電路的抗干擾特性――雜訊容限UNLSTTL門電路的輸入低電平雜訊容限VNL=0.5V，輸入高電平雜訊容限VNH=0.3V。2、LSTTL門電路的動態特性：(1)LSTTL門電路的平均傳輸延遲時間
TP，由於二極體和三極體由導通到截止或者由截止到導通都需要時間，且受到電路中的寄生電容和負載電容等的影響，電路的輸出波形總是滯後於輸入波形。(2)LSTTL門電路的動態尖峰電流，在電源電流脈沖的邊沿(主要是下降沿)產生了尖峰，這就是動態尖峰電流。3、LSTTL門電路的溫度特性：溫度變化對LSTTL門電路電氣性能的影響比對CMOS門電路影響大得多，主要是：
1、輸入高電平通過圖2.30中D1、D2的漏電流I1H隨溫度升高而增大。OC門輸出高電平或輸出高電阻狀態的漏電流IOZ會增大，電路的輸出驅動能力將下降。2、輸出高電平VOHP隨溫度降低而降低。其原因是VOH=VCC－2VBE，溫度降低導致VBE增大，故VOH減小。根據雜訊容限的概念，VOH的減小則系統的抗干擾能力降低。3、LSTTL門電路的閾值電壓VT主要取決於VD和VBE1，於是VT隨著溫度的升高而下降。因溫度每升高1℃，則PN結壓降低減小2mV，所以當溫度從－55℃上升到+125℃時，VT將下降300mV以上。
普通的TTL門電路和其他類型的雙極型集成門電路：
1、普通TTL門電路：①將LSTTL門電路74LS00中的肖特基三極體換成普通三極體，將肖特基二極體換成普通二極體，將輸入端的二極體與門換成多射極晶體管輸與門，普通TTL與非門電路。②三3輸入與非門7410的工作狀態表。2、ECL門電路(1)「發射極耦合邏輯」門電路，簡稱為ECL門電路，是一種非飽和型的高速邏輯電路。(2)ECL或/或非門的電壓傳輸特性。(3)ECL電路與TTL電路相比較優點主要表現在：①由於輸出端採用射極輸出結構，故輸出電阻很低，帶負載能很強。例如國產CE10K系列門電路能驅動同類門電路數目達90個以上。②工作速度最快。③ECL電路可以直接將輸出端並聯以實現「線或」的邏輯功能，同時有、互補的輸出端，使用非常方便。④由於T1～T5管的ic幾乎相等，故電路開關過程中電源電流幾乎沒有變化，電路內部的開關雜訊很小。缺點主要表現在：①功耗大。②抗干擾能力差，即雜訊容限低，因為ECL電路的邏輯擺幅僅0.8V，直流雜訊容限僅200mV左右。③輸出電平的穩定性較差。3、I2L電路：(1)集成注入邏輯」門電路，簡稱I2L電路，它具有結構簡單，功耗低的優點，特別適合製成大規模集成電路。(2)I2L電路的多集電極輸出結構在構成復雜邏輯電路時十分方便。(3)I2L門電路與TTL門電路的比較
I2L電路的優點主要表現在：①I2L電路能在低電壓、微電流下工作。②I2L門電路結構簡單。③各邏輯單元之間不需要隔離。I2L電路的缺點主要表現在：①開關速度慢。②抗干擾能力差。
BicMOS門電路 雙極型CMOS或BiCMOS的特點在於，利用了雙極型器件的速度快和MOSFET的功耗低兩方面的優勢，因而這種邏輯門電路受到用戶的重視。
BiCMOS反相器
右圖表示基本的BiCMOS反相器電路，為了清楚起見，MOSFET用符號M表示BJT用T表示。T1和T2構成推拉式輸出級。而Mp、MN、M1、M2所組成的輸入級與基本的CMOS反相器很相似。輸入信號vI同時作用於MP和MN的柵極。當vI為高電壓時MN導通而MP截止；而當vI為低電壓時，情況則相反，Mp導通，MN截止。當輸出端接有同類BiCMOS門電路時，輸出級能提供足夠大的電流為電容性負載充電。同理，已充電的電容負載也能迅速地通過T2放電。上述電路中T1和T2的基區存儲電荷亦可通過M1和M2釋放，以加快電路的開關速度。當vI為高電壓時M1導通，T1基區的存儲電荷迅速消散。這種作用與TTL門電路的輸入級中T1類似。同理，當vI為低電壓時，電源電壓VDD通過MP以激勵M2使M2導通，顯然T2基區的存儲電荷通過M2而消散。可見，門電路的開關速度可得到改善。
BiCMOS門電路
根據前述的CMOS門電路的結構和工作原理，同樣可以用BiCMOS技術實現或非門和與非門。如果要實現或非邏輯關系，輸入信號用來驅動並聯的N溝道MOSFET，而P溝道MOSFET則彼此串聯。正如下圖所示的2輸入端或非門。當A和B均為低電平時，則兩個MOSFETMPA和MPB均導通，T1導通而MNA和MNB均截止，輸出L為高電平。與此同時，M1通過MPA和MpB被VDD所激勵，從而為T2的基區存儲電荷提供一條釋放通路。另一方面，當兩輸入端A和B中之一為高電平時，則MpA和MpB的通路被斷開，並且MNA或MNB導通，將使輸出端為低電平。同時，M1A或M1B為T1的基極存儲電荷提供一條釋放道路。因此，只要有一個輸入端接高電平，輸出即為低電平。

『貳』 數電三態門電路

三態指其輸出既可以是一般二值邏輯電路的正常的高電平（邏輯1）或低電平（邏輯0），版又權可以保持特有的高阻抗狀態（Hi-Z）。

三態門結構
處於高阻抗狀態時，輸出電阻很大，相當於開路，沒有任何邏輯控制功能。高阻態的意義在於實際電路中不可能斷開電路。三態電路的輸出邏輯狀態的控制，是通過一個輸入引腳 實現的。
三態門都有一個EO控制使能端，來控制門電路的通斷。 可以具備這三種狀態的器件就叫做三態器件。當EO有效時，三態電路呈現正常的「0」或「1」的輸出；當EO無效時，三態電路給出高阻態輸出。

圖1 三態門的運用(1張)
三態門在雙向埠中運用時，如圖1所示，設置Z為控制項，當Z=1時，三態門呈高阻狀態，上面的線路不通只能輸入，當Z=0時，三態門呈正常高低電平的輸出狀態，可輸出，即O路通。
三態門是一種擴展邏輯功能的輸出級，也是一種控制開關。主要是用於匯流排的連接，因為匯流排只允許同時只有一個使用者。通常在數據匯流排上接有多個器件，每個器件通過OE/CE之類的信號選通。如器件沒有選通的話它就處於高阻態，相當於沒有接在匯流排上，不影響其它器件的工作。[2]

『叄』 求解數電題目，TTL門電路狀態怎麼判斷

當某輸入端懸空，TTL電路視這輸入為"1"，
EN為使能輸入，高電平有效，有小圈就低電平有效，

輸出有倒三角為集電極開路輸出類型。

『肆』 什麼是開關電路

開關電路是指具有「接通」和「斷開」兩種狀態的電路。輸入、輸出信號具有兩種狀態的電路就是一種開關電路.邏輯門電路、雙穩態觸發器也都是開關電路。