ch03门电路(简化)

V V V V V V V V V V V V V mA mA mA
VIL
输入低电平
4.5 V 6V 2V 4.5 V
VOH
输出高电平
6V 4.5 V 6V 2V 4.5 V
VOL
输出低电平
6V 4.5 V 6V
IIH IIL ICC
输入高电平电流 输入低电平电流 静态电源电流
6V 6V 6V
（1）对于输入端，有两个逻辑电平参数 VIHmin：输入高电平时的最小电压值， VILmax：输入低电平时的最大电压值， （2）对于输出端，也有两个逻辑电平参数 VxOLma：低电平输出时的最大输出电压。 VOHmin：高电平输出时的最小输出电压。 电源电压VCC与地线像两根轨道，通常称为电源轨道。 VIHmin=70%VCC VILmax=30%VCC VOHmin=VCC - 0.1 V VOLmax=地线电平+0.1 V 由于在最坏情况下电源电压VCC降落10%，为4.5 V，所以VOHmin最小为4.4 V。5 V电 源电压时74HC04的输出、输入高低电平如图所示。
具有动作电平表示的MOS管非门电路，
PMOS和NMOS管的符号除了在PMOS管的栅极加一个小圈以外是完全相同的。 如果小圈代表该管在输入电压为低电平L时漏极和源极之间导通，而没有小圈代表在 输入电压为高电平H时漏极和源极导通，则可以知道：在VIN=L时，Q2导通，Q1截 止，VOUT=H；在VIN=H时，Q1导通，Q2截止，VOUT=L。
MOS管的栅极与漏极、源极之间绝缘，所以栅极与漏极、源极之间有很高的阻 抗；在栅极与源极（衬底）之间加电压Vgs产生电场，可以吸引P型半导体衬底内的 电子形成N型导电沟道，一旦形成导电沟道就可以连通源极与漏极相连的N+区域， 使源极与漏级之间形成导电电阻，这时加有电压Vds的漏级与源极之间可形成电流漏 源电流Ids。由于是依靠电场来控制漏极和源极之间的沟道，进而控制导电电阻，因 此称为“场效应”。

本章主要内容
3.1 概述 3.2 半导体二极管门电路 3.3 CMOS门电路 3.4* 其他类型的MOS集成门电路（自学） 3.5 TTL门电路 3.6* 其他类型的双极型集成门电路 3.7* Bi－CMOS电路（自学） 3.8* TTL门电路与CMOS门电路的接口
3.1 概述
1. 门电路：
实现基本逻辑运算和复合运算的单元电路称为门 电路，常用的门电路有非门、与非门、或非门、异或 门、与或非门等
vDS
+
vGS
-
-
(a)共源极接法
(b)转移特性
图3.3.5 增强型PMOS管共源极接法和转移特性
当vGS>VGS(th)，管子截止， iD = 0
iD
v v +
GS(th) 0 GS
vDS
+
vGS
-
-
(a)共源极接法
(b)转移特性
图3.3.5 增强型PMOS管共源极接法和转移特性
当vGS
<VGS
2.二极管动态特性： 当电路处于动态状态，即二极管两端电压突然反
向时，半导体二极管所呈现的开关特性称为动态开关 特性（简称动态特性）
二极管的动态电流波形 如图3.2.3所示，其中v和i是 二极管两端的电压与流过的 电流。
由图3.2.3可以看出，二 极管两端电压突变时，其电 流变化滞后于电压。
图3.2.3 二极管动态电流波形
表3.1.1 正负逻辑对应的门电路
正逻辑
负逻辑
与门
或门
或门
与门
与非门
或非门
或非门
与非门
异或门
同或门
同或门
异或门
本书采用正逻辑系统

CH297-03/011型计数单元产品说明书CH297-03/011型计数单元包括计数控制电路和上位机采集软件。

计数单元可直接与光子计数探测器或闪烁探测器组合作为计数器使用。

计数软件具有简单、易操作的用户界面。

参数要求/值输入输入通道1通道输入信号电平正向3.3V TTL电平（兼容5V TTL电平）信号脉冲宽度≥8ns输入阻抗CH297-03：1kΩCH297-011：50Ω计数计数模式门控最大计数率5×107s-1最大计数值232门控门控时间范围10~655350 ms 脉冲对分辨时间1）0~255 ns接口RS-232C系统环境Windows XP /7/10储存温湿度2）-20℃~50℃/≤93%RH工作温湿度2）5℃~45℃/≤90%RH 输入电压+11.5V~+12.5V 最大输入电流60mA重量134g 外形尺寸（长×宽×厚）75mm×54mm×33mm1）脉冲对分辨时间需要根据匹配的探测器性能指标进行设置；2）无冷凝。

内嵌线性校正程序（与光子计数探测器匹配使用）；门控时间可调；串口波特率：19200（1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位）；数据采集功能，两种可选⑴完整用户软件，客户可直接安装使用，进行数据读取和保存；⑵DLL动态链接库，供用户自行开发应用软件时直接调用。

使用过程中，请勿热插拔串口线；软件自行开发者，请注意显示器的刷新频率：显示器的刷新频率对计数单元采集界面的刷新速度和数据传输有一定影响，当刷新频率较低时，有可能造成数据传输异常和界面显示异常，应适当降低采集界面的刷新速度；请注意选用较高品质的串口线：最好使用计算机自带串口；特殊情况需要使用USB+12V信号线电源线串口线600mm600mm3mGND注意事项转串口线时，请尽可能选用高品质的，且门控时间的设置不宜过短，否则有出现数据异常的风险。

推荐门控时间设定为100ms 以上。

&Y
4
第三章门电路
2.二极管或门
图3.2.6 二极管或门
A/V B/V Y/V
000 0 3 2.3 3 0 2.3 3 3 2.3
AB
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Y=A+B A
B
A
≥1
Y
Y
B
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5
３.３ TTL门电路
第三章门电路
集成电路(IC)：在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所 需要的全部元件和连线。使用时接：电源、输入和输出。
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3
第三章门电路
1.二极管与门
设：VCC=5V, VIH=3V, VIL=0V
A/V 0 0 3 3
B/V 0 3 0 3
Y/V 0.7 0.7 0.7 3.7
AB
Y
00
0
01
0
10
0
11
1
图3.2.5 二极管与门
Y=AB
A B
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YA B
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1.电路
(5v)
EN:使能端，控制端 R1
R4 R2
VB1 0.9V 4.3V 0.9V
T4
A B
T1
T2
D3 Y 2.9V
T5 (Vo)
3.6V EN 0.2V
D
R3
3.6V
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31
（三）三态输出门电路（TS） 1.电路
第三章门电路