9.6TTL、CMOS集成门电路(课件）-《电工电子技术》同步教学（机械工业版）

第九章 数字电子技术基础 单元导入： 一、装置的安全保护系统 交流电源及供电主回路采用三相四线制(或三相五线制)电源输入，经电流型漏电保护器、接触器到三相输出，安全、方便、使用可靠。单相交直流电源0～250V连续可调。屏上装有电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即发出告警并切断总电源，确保实训进程安全。屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。屏上380V交流电源输出处设有一套过流保护装置。相间、线间直接短路或所带负载太大，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。 测量仪表精度高，采用数字化、智能化模式，符合现代测量仪表发展方向。各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。实训连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠。 二、装置的保养与维护 1、装置应放置平稳，平时注意清洁，长时间不用时最好加盖保护布或塑料布。 2、使用前应检查输入电源线是否完好，屏上开关是否置于“关”的位置，调压器是否回到零位。 3、使用中，对各旋钮进行调节时，动作要轻，用力切忌过度，以防旋钮开关等损坏。 4、如遇电源、仪器及仪表不工作时，应关闭控制屏电源，检查各熔断器保险丝是否完好。 5、更换实训模块时，动作要轻，防止强烈碰撞，以免损坏部件及影响外表等。 学习目的： 1．了解数制及其转换理论。 2．理解逻辑代数的基本运算、基本定理、常用公式及其应用。逻辑函数的表示方法。 3．熟练运用卡诺图、常用公式化简逻辑函数并能对简单逻辑问题进行分析。 4．了解TTL集成电路的系列和产品简介。掌握集电极开路门和三态输出门的应用。 5．了解CMOS集成电路的系列和产品简介。 6．掌握TTL与CMOS门电路使用注意事项和相互之间的区别。 第九章 数字电子技术基础 数制及数制转换 1 基本逻辑运算 2 逻辑代数的基本定理及常用公式 3 逻辑函数及其表达式 4 逻辑函数的化简 5 TTL、CMOS集成门电路 6 第六节、TTL、CMOS集成门电路 一、概述 二、TTL系列集成逻辑门 三、CMOS集成门电路 一、概述 门电路是用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路的通称，是数字电路中最基本的逻辑元件。与前面学过的基本逻辑关系相对应，常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。 逻辑0和1，在电子技术中用高、低电平来表示，通常利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态可以实现高、低电平。 数字电路中运用晶体管、场效应管等器件实现高、低电平，它们在输入信号作用下，工作在饱和导通或者截止状态，相当于开关的接通或者断开。 门电路包括分立元件构成的门电路和集成的门电路。分立元件门电路的性能较差，目前多用集成的门电路。本章主要介绍现在广泛应用的TTL和COMS集成逻辑门电路。 二、TTL系列集成逻辑门 1. TTL系列集成电路 1963年美国德克萨斯仪器公司将54/74标准系列TTL电路投入市场，此后TTL电路得到了迅速的发展。 TTL门电路是一种单片数字集成电路。在这种集成电路中，一个逻辑门电路的所有元器件和连线都制作在同一块半导体基片上，然后封装起来，引出它的输入端、输出端、电源端和地端等。由于这种数字集成电路的输入级、输出级都采用的是晶体管三极管，所以取名为晶体管-晶体管逻辑电路，简称为TTL（Transistor-Transistor Logic）电路。它具有开关速度较高，带负载能力较强的优点，但由于这种电路的功耗大、线路较复杂，使其集成度受到一定的限制，故广泛应用于中小规模逻辑电路中。 1．74系列：标准通用系列。 2．74H：高速系列，是在74系列基础上改进得到的。 3．74S：肖特基系列，是在74H系列基础上改进得到的。 4．74LS：低功耗肖特基系列，是在74S系列基础上改进得到的，74LS系列产品具有最佳的综合性能，是TTL集成电路的主流，是应用最广的系列。 2. 集成TTL门电路 （1）．集成TTL与非门74LS00引脚图，如图9-24所示。 图9-24与非门74LS00引脚图 （a）．74LS00为四2输入与非门，电路中集成了四个相互独立但功能完全相同的与非门，可作为相互独立的个体分别使用。 （b）．7管脚为电源负极输入端，14管脚为电源正极输入端。使用时必须接电源，否则电路无法正常使用。 （c）．TTL集成电路有四大系列，相应的与非门也存在四大系列。相同型号不同系列的TTL与非门电路性能各有不同，但其逻辑功能、引脚图却是相同的。 （2）．TTL与非门的主要参数 （a）．输出高电平 ：输出高电平 是指至少有一个输入端接低电平时的输出电平，产品规范值 ≥