半导体器件开关特性和开关电路(复习)

半导体二极管的开关特性和开关电路

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“与”逻辑功能的二极管电路

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晶体三极管的开关特性和开关电路

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MOSFET管的开关特性和开关电路

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如何理解这里的Rd?忘光了

一、电压传输特性

  • TTL:Transistor-Transistor-Logic
  • CMOS:Compensate-MOS(互补型MOS电路)
TTL:由晶体管-晶体管组成的逻辑门电路
TTL:由晶体管-晶体管组成的逻辑门电路
CMOS:由NMOS、PMOS组成的互补MOS电路
CMOS:由NMOS、PMOS组成的互补MOS电路
  • CMOS是用NMOS和PMOS组成的互补型的MOS电路。它在集成度、功耗、输出高低电平等方面,都比TTL优越,是目前集成电路的主流产品。

二、输入和输出逻辑电平

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三、开关电平 和关门电平

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Q:在这两个值中间是什么状态?
输入电压处于这两个区域之间的"不确定区"或"禁区"(forbidden zone)时,输出电压不稳定,无法预测
 

四、输入信号噪声容限

在TTL驱动TTL集成门电路的情况下,讨论的是串联的两级门电路之间的噪声电压情况,分为:
  • 低电平噪声容限
  • 高电平噪声容限
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灌电流和拉电流负载

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需要结合TTL内部的结构才能理解灌电流和拉电流的事情

在TTL门电路中有一对推挽输出的三极管(T4和T5)。当输出为低电平时,称为灌电流工作状态:
  • 负载电流会流入(灌入)驱动门
  • 如果连接的负载门数量增加,灌电流也会增加,这会导致输出低电平VOL升高,使T5从饱和区转向放大区,可能会破坏正常的逻辑关系
而当输出为高电平时,就是拉电流工作状态。TTL门电路的推挽输出结构(T4、T5)保证了在输出高低电平时一个三极管导通而另一个截止。
这两种工作状态都有其限制,为了确保TTL门电路正常工作,需要控制所能驱动的负载门数量,这个数量限制称为扇出系数。一般以NOL(低电平扇出系数)为准,因为这个值通常较小。

低电平输出特性——灌电流负载

  • 驱动门输出低电平,负载电流灌入驱动门
  • 如果负载门数量增加,灌电流增加,促使输出低电平 升高, 由饱和区趋向放大区,破坏逻辑关系
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  • 有一个低电平上限值 ,由此可以规定使用时驱动门数(称作扇出系数):
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高电平输出特性——拉电流负载

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  • 扇出数以 为准(通常而言这个值更小)
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结合这个图算算前面的几个值
Nol=-0.4/0.02
Noh=8/0.4

六、平均传输延时时间

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实际上就是讨论的TTL推挽输出的一对开关管的开关速度
 
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