逻辑门电路的特点
逻辑门电路究竟有哪些特点?下面我们来讲解几种逻辑门电路的特点,包括BJT-BJT逻辑门电路、CMOS逻辑门电路和发射极耦合逻辑电路。
几种逻辑门电路的特点
1、TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L系列,74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。 TTL门电路有74(商用)和54(军用)两个系列,每个系列又有若干个子系列。TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响。
2、CMOS逻辑门电路功耗极低,成本低,电源电压范围宽,逻辑度高,抗干扰能力强,输入阻抗高,扇出能力强。
逻辑门电路按其集成度又可分为:SSI(小规模集成电路,每片组件包含10~20个等效门)。MAI(中规模集成电路,每个组件包含20~100个等效门)。LAI(大规模集成电路,每组件内含100~1000个等效门)。VLSI(超大规模集成电路,每片组件内含1000个以上等效门)。常用的MOS门电路有NMOS,PMOS,CMOS,LDMOS,VDMOS等5种。用N沟通增强型场效应管构成的逻辑电路称为NMOS电路;用P沟道场效应管构成的逻辑电路称为PMOS电路;CMOS电路则是NMOS和PMOS的互补型电路,用横向双扩散MOS管构成的逻辑电路称为LDMOS电路;用垂直双扩散MOS管构成二逻辑电路称为VDMOS电路。
3、ECL(Emitter Coupled Logic)即发射极耦合逻辑电路,也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。在所有数字电路中,它工作速度最高,其平均延迟时间tpd可小至1ns。ECL电路是由一个差分对管和一对射随器组成的,所以输入阻抗大,输出阻抗小,驱动能力强,信号检测能力高,差分输出,抗共模干扰能力强。但是由于单元门的开关管对是轮流导通的,对整个电路来讲没有“截止”状态,所以电路的功耗较大。
BJT-BJT逻辑门电路、CMOS逻辑门电路和发射极耦合逻辑电路是逻辑门电路的类型,本文就讲解这几种逻辑门电路的特点。
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