ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 其他分享> 文章详细

8、逻辑门电路概述

2022-01-03 12:34:27  阅读:257  来源: 互联网

标签:输出 逻辑 G2 高电平 门电路 电路 概述 输入


一、 概述

什么叫做门电路?一个逻辑门电路就是能够完成一些基本逻辑功能的电子电路。我们前面学习到的,与门、或门、非门和与或非门,或非门等等这样一些基本的逻辑运算,我们都需要有对应的电路来实现这些功能,来实现这些逻辑运算的电路就叫做逻辑门。

实现与功能的电路,就叫做与门。实现或功能的电路,就叫做或门,如此之类的等等其他电路。

逻辑门概述

用个n个与门、或门、非门的组合就可以搭建成任何我们想要的电路。这个方式叫做:使用分立元器件搭建电路的方式。

不同的组合实现的不同功能把它集成在一起,封装在一起就叫做集成电路。里面集成的门电路个数不同,该集成电路的规模就不一样。

逻辑门发展过程

二、门电路的主要参数

2.1、总览

门电路的主要参数

2.2、电压传输特性曲线(VTC)

我们在研究一个电路特性的时候,有一个曲线是非常重要的。比如说,对于这样这个非门,输入是I,输出是O,输入和输出之间存在着某个关系。比如,输出O的电压是低的时候,那么输入I的电压就是高的。输出O的电压是高的时候,那么输入I的电压就是低的。所以它的输出和输入之间是存在互反的关系。

电压传输特性曲线

可以看到Vo在下降了一定阶段,并没有完全置0,说明还是有一定电压,但并不大。

因此可以知道,精准的高电压(如果我把5v当做1,那么如果是4.99v呢)和精准的低电压(如果我把0v当做0,那么如果是0.8v呢)是很难得到的,所以1和0不是一个固定的值,而是一个电平范围。

标准TTL电路规定

标准TTL电路规定2

在我们选取门电路、芯片的时候,可以找到它对应的使用手册。在手册上,标注了输入与输出的电平值范围。

使用手册

2.3、噪声容限

对于输入高电平、输入低电平来说,很多时候都是对应某一个逻辑门来说的。实际上我们会把单个的逻辑门最终组合成一个复杂的电路。

这里我们假设下有两个完全相同的反向器,也就是2个非门。给它级联在一起,它们就有了连接关系,第一个非门的输出也就会是第二个非门的输入。

两个非门

那么对于VI2来说,它的输入想要获得高电平,一定是需要认可Vo1是输出的高电平。不能G1输出一个高电平,G2输入却认为不是高电平。反之,低电平也是同理。

所以我们就发现了一个约束条件,对于高电平来说,G1输出高电平的最坏情况VOH(min)(假如正常平均能输出5v,最坏情况也有3v)一定要比G2输入高电平最坏情况VIH(min)要(假如正常平均能接受5v,最坏情况也有2v)。

反之,G2能接受的输入低电平最坏情况VIL(min)(假如正常平均能接受0.8v,最坏情况也有0.4v)一定要比G1输出低电平的最坏情况VOL(min)(假如正常平均能输出0.8v,最坏情况也有0.3v)要

这有这样做才能保证,G1输出的1到G2能被认为是1,G1输出0到G2能被认为是0。

噪声容限

在实际的电路中,G1到G2是通过导线来连接的,电平在通过这条导线时会受到各种各样的噪声干扰,G1输出高电平5V,在传输的过程中会受到噪声干扰,有导线自身的阻值噪声干扰,有旁边相近其他导线的噪声干扰。那么最后到G2接受时,可能就被影响到只有4.5v了。对于噪声的容忍程度就叫做噪声容限。

2.4、静态输入特性和输出特性

什么叫做静态,静态是指这个电路在输入输出的过程中信息是稳定的。

电流:代表了这个门电路能承受(驱动)多少个外接电路和接受多大输入(负载)。这个值对于输出端来说越大越好,对于输入端来说越小越好。

电阻:代表了这个门电路能在承受(驱动)外接电路和接受输入(负载)时的电阻值。

电路的输入电阻越大说明向信号源索取的电流越小,所需的信号功率也越小,这样子,只有一点点信号就能干活,理想情况最好为无穷大。

输出电阻越小,表示可以输出更大的电流但输出电压不变,这样可输出更大的功率,理想输出电阻最好是零。

静态输入特性和输出特性

2.5、扇出系数

该方程是对上面的输入输出特性的描述,为了求最大负载个数和最大驱动个数。以电流为单位进行计算。

扇出系数

2.6、传播延迟

传播延迟是对于动态电路而言,什么是动态电路,在输出和输入会发生变化的时候就叫做动态电路,反应的是这个电路的反应速度的。

假如,一个非门,它的输入端信号发生了变化,从0变成了1,输入端的变化就会造成输出端的变化,那么输入端输入了多久之后输出端才会采取相应的变化,这个时间就叫做传播延迟。

在低电平到高电平变化的过程中,信号不是突然0到1的,它是有过程的变化,如:0-->0.3-->0.5-->1。

高电平到底电平变化过程也是一样。

传播延迟

2.7、功耗

功耗是电路里面很重要的一个参数,随着电路集成的规模越来越大,它的功耗越来越高。

功耗大会带来2个问题

1、耗电,对于用电池的电路来说,耗电越高续航能力越差。

2、功耗大的电路会带来散热的问题,电路的温度升高,不能及时的排出温度会导致电路的损坏。如果使用风扇之类的工具进行散热,也不可避免的会带来体积问题。

功耗

标签:输出,逻辑,G2,高电平,门电路,电路,概述,输入
来源: https://www.cnblogs.com/liuyz1996/p/15759244.html

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有