Ⅰ 採用什麼邏輯門電路實現半加器
用異或門(74LS86)和二與非門實現半加器,用兩片74LS00與非門實現半加器。
最基本的鏈芹邏輯關系是與、或、非,最基本的邏輯門是與門、或門和非門。邏輯門可以用電阻、電容、二極體、三極體等分立原件構成,成為分立元件門。也可以將門電路的所有器件及連接導線製作在同一塊半導體基片上,構成集成邏輯門電路。
(1)門電路放大器擴展閱讀:
簡單的邏輯門可由晶體管組成。這些晶體管的組合可以使代表兩種信號的高低電平在通過它們之後產生高電平或者低電平的棚攔畢信號。高、低電平可以分別代表邏輯上的「真」與「假」或二進制當中的1和0,從而實現邏輯運算。常見的邏輯門包括「與」閘,「衡豎或」閘,「非」閘,「異或」閘(也稱:互斥或)等等。
邏輯門是組成數字系統的基本結構,通常組合使用實現更為復雜的邏輯運算。一些廠商通過邏輯門的組合生產一些實用、小型、集成的產品,例如可編程邏輯器件等。
這種功能代表了數字電路中理想開關表現的假定,但是在實際的反相器設計中,元件有其需要特別關注的電氣特性。實際上,CMOS反相器的非理想過渡區表現使其能在模擬電路中用作A類功率放大器(如作為運算放大器的輸出級)。
Ⅱ 門電路有無放大作用
可以有。
如果能偏置搜扒到輸入特性的轉折區,可以作為放大器用,在(與、或)非門輸入、輸出端連接一個反饋電阻(TTL門用1~2kΩ,CMOS門用1~2MΩ)即可做到這一點。通世緩昌常與(或)非門的增益大於反相器。在數字電路中經哪握常用它來做時鍾振盪器。
Ⅲ 發電廠的AGC功能是
自動增益控制(AGC)指當直放站工作於最大畢帆增益且輸出為最大功率時,增加輸入信號電平,提高直放站對輸出信號電平輪手控制的能力。AGC是通過反饋控制直放站的增益來達到控制輸出信號電平的目的。
AGC電路工作原理:可以分為增益受控放臘數嫌大電路和控制電壓形成電路。增益受控放大電路位於正向放大通路,其增益隨控制電壓U0而改變。控制電壓形成電路的基本部件是AGC整流器和低通平滑濾波器,有時也包含門電路和直流放大器等部件。
(3)門電路放大器擴展閱讀:
AGC有兩種控制方式:一種是利用增加AGC電壓的方式來減小增益的方式叫正向AGC,一種是利用減小AGC電壓的方式來減小增益的方式叫反向AGC .正向AGC 控制能力強,所需控制功率大被控放大級工作點變動范圍大,放大器兩端阻抗變化也大;反向AGC所需控制功率小,控制范圍也小。
Ⅳ 什麼是門電路和單級放大器
【門電路】用以實現基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為門電路。常用的門電路在邏輯功能上有與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。
凡是對脈沖通路上的脈沖起著開關作用的電子線路就叫做門電路,是基本的邏輯電路。門電路可以有一個或多個輸入端,但只有一個輸出端。門電路的各輸入端所加的脈沖信號只有滿足一定的條件時,「門」才打開,即才有脈沖信號輸出。從邏輯學上講,輸入端滿足一定的條件是「原因」,有信號輸出是「結果」,門電路的作用是實現某種因果關系──邏輯關系。所以門電路是一種邏輯電路。基本的邏輯關系有三種:與邏輯、或邏輯、非邏輯。與此相對應,基本的門電路有與門、或門、非門。
【單級放大器】又稱為單管放大器,是由一隻電子管或晶體管及外圍電路組成的音頻信號或功率放大器。可以把信號放大。三極體在實際的放大電路中使用時還需要加合適的偏置電路。
由於三極體BE結的非線性(相當於一個二極體),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度後才能產生(對於硅管,常取0.7V)。當基極與發射極之間的電壓小於0.7V時,基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信號就不足以引起基極電流的改變(因為小於0.7V時,基極電流都是0)。
如果事先在三極體的基極上加上一個合適的電流(叫做偏置電流),那麼當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時小信號就會導致基極電流的變化,而基極電流的變化就會被放大並在集電極上輸出。如果沒有加偏置,那麼只有對那些增加的信號放大,而對減小的信號無效(因為沒有偏置時集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當輸入的基極電流變小時集電極電流就可以減小;當輸入的基極電流增大時集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。
放大表面看來是將信號的幅度由小增大,但是放大電路本身並不能放大能量,實際上負載得到的能量來自於放大電路的供電電源,放大的本質是實現能量的控制,放大電路的作用只不過是控制了電源的能量,放大輸出後的信號形態及變化規律要和輸入的信號要保持一致,不能失真。由於輸入信號的能量過於微弱,不足以推動負載,因此需要另外提供一個能源,由能量較小的輸入信號控制這個能源,使之輸出較大的能量然後推動負載,這種小能量對大能量的控製作用就是放大作用的本質。
Ⅳ 求MOSFET管驅動電路,用TTL門電路或放大器驅動可以嗎要求MOSFET管上聚集的電荷可以釋放出去,謝謝!
對於Vds不高功率不大的MOSFET來說用5V的TTL電平可以直接驅動(只限於不需要隔離的電裂蔽路)。如果不符合上述條件就必須使用MOSFET或芹巧IGBT專用驅動光偶或IC,並在2次電路採用隔離嫌源鍵供電。
Ⅵ 自動增益放大器有什麼用
自動增益控制(Automatic
Gain
Control),簡稱AGC。使放大電路的增益自動地隨信號強度而調整的自動控制方法。實現這種功能的電路簡稱AGC環。AGC環是閉環電子電路,是一個負反饋系統,它可以分成增益受控放大電路和控制電壓形成電路兩部分。增益受控放大電路位於正向放大通路,其增益隨控制電壓而改變。控制電壓形搜纖成電路的基本部件是
AGC
檢波器和低通平滑濾波器,有時也包含門電路和直流放大器等部件。放大電路的輸出信號u0
經檢波並經濾波器濾除低頻調制分量和雜訊後,產生用以控制增益受控放大器的電壓uc
。當輸入信號ui增大時,u0和uc亦隨之增大。uc
增大使放大電路的增益下降,從而使輸出信號的變化量顯著小於輸入信號的變化量,達到自動增益控制的目的。放大電路增益的控制方法有:
①改變晶體管的直流工作狀態,以改變晶體管的電流放大系數β。
②在放大器各級間插入電控衰減器。
③用電控可變電阻作放大器負載世虧仿等。
AGC電路廣泛用於各種接收機
、
錄空如音機和測量儀器中,它常被用來使系統的輸出電平保持在一定范圍內
,因
而也稱自動電平控制
;
用於話音放大器或收音機時,稱為自動音量控制。
Ⅶ 門電路與運算放大器的區別
門電路是輸入輸出標准ttl數字信號
運算放大輸入輸出模擬信號
Ⅷ 門電路詳細解說與用途
第五節 CMOS邏輯門電路
http://www.fjtu.com.cn/fjnu/courseware/0321/course/_source/web/lesson/char2/j6.htm 看看把
CMOS邏輯門電路是在TTL電路問世之後 ,所開發出的第二種廣泛應用的數字集成器件,從發展趨勢來看,由於製造工藝的改進,CMOS電路的性能有可能超越TTL而成為佔主導地位的邏輯器件 。CMOS電路的工作速度可與TTL相比較,而它的功耗和抗干擾能力則遠優於TTL。此外,幾乎所有的超大規模存儲器件 ,以及PLD器件都採用CMOS藝製造,且費用較低。
早期生產的CMOS門電路為4000系列 ,隨後發展為4000B系列。當前與TTL兼容的CMO器件如74HCT系列等可與TTL器件交換使用。下面首先討論CMOS反相器,然後介紹其他CMO邏輯門電路。
MOS管結構圖
MOS管主要參數:
1.開啟電壓VT
·開啟電壓(又稱閾值電壓):使得源極S和漏極D之間開始形成導電溝道所需的柵極電壓;
·標準的N溝道MOS管,VT約為3~6V;
·通過工藝上的改進,可以使MOS管的VT值降到2~3V。
2. 直流輸入電阻RGS
·即在柵源極之間加的電壓與柵極電流之比
·這一特性有時以流過柵極的柵流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超過1010Ω。
3. 漏源擊穿電壓BVDS
·在VGS=0(增強型)的條件下 ,在增加漏源電壓過程中使ID開始劇增時的VDS稱為漏源擊穿電壓BVDS
·ID劇增的原因有下列兩個方面:
(1)漏極附近耗盡層的雪崩擊穿
(2)漏源極間的穿通擊穿
·有些MOS管中,其溝道長度較短,不斷增加VDS會使漏區的耗盡層一直擴展到源區,使溝道長度為零,即產生漏源間的穿通,穿通後
,源區中的多數載流子,將直接受耗盡層電場的吸引,到達漏區,產生大的ID
4. 柵源擊穿電壓BVGS
·在增加柵源電壓過程中,使柵極電流IG由零開始劇增時的VGS,稱為柵源擊穿電壓BVGS。
5. 低頻跨導gm
·在VDS為某一固定數值的條件下 ,漏極電流的微變數和引起這個變化的柵源電壓微變數之比稱為跨導
·gm反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力
·是表徵MOS管放大能力的一個重要參數
·一般在十分之幾至幾mA/V的范圍內
6. 導通電阻RON
·導通電阻RON說明了VDS對ID的影響 ,是漏極特性某一點切線的斜率的倒數
·在飽和區,ID幾乎不隨VDS改變,RON的數值很大 ,一般在幾十千歐到幾百千歐之間
·由於在數字電路中 ,MOS管導通時經常工作在VDS=0的狀態下,所以這時的導通電阻RON可用原點的RON來近似
·對一般的MOS管而言,RON的數值在幾百歐以內
7. 極間電容
·三個電極之間都存在著極間電容:柵源電容CGS 、柵漏電容CGD和漏源電容CDS
·CGS和CGD約為1~3pF
·CDS約在0.1~1pF之間
8. 低頻雜訊系數NF
·雜訊是由管子內部載流子運動的不規則性所引起的
·由於它的存在,就使一個放大器即便在沒有信號輸人時,在輸 出端也出現不規則的電壓或電流變化
·雜訊性能的大小通常用雜訊系數NF來表示,它的單位為分貝(dB)
·這個數值越小,代表管子所產生的雜訊越小
·低頻雜訊系數是在低頻范圍內測出的雜訊系數
·場效應管的雜訊系數約為幾個分貝,它比雙極性三極體的要小
一、CMOS反相器
由本書模擬部分已知,MOSFET有P溝道和N溝道兩種,每種中又有耗盡型和增強型兩類。由N溝道和P溝道兩種MOSFET組成的電路稱為互補MOS或CMOS電路。
下圖表示CMOS反相器電路,由兩只增強型MOSFET組成,其中一個為N溝道結構,另一個為P溝道結構。為了電路能正常工作,要求電源電壓VDD大於兩個管子的開啟電壓的絕對值之和,即
VDD>(VTN+|VTP|) 。
1.工作原理
首先考慮兩種極限情況:當vI處於邏輯0時 ,相應的電壓近似為0V;而當vI處於邏輯1時,相應的電壓近似為VDD。假設在兩種情況下N溝道管 TN為工作管P溝道管TP為負載管。但是,由於電路是互補對稱的,這種假設可以是任意的,相反的情況亦將導致相同的結果。
下圖分析了當vI=VDD時的工作情況。在TN的輸出特性iD—vDS(vGSN=VDD)(注意vDSN=vO)上 ,疊加一條負載線,它是負載管TP在 vSGP=0V時的輸出特性iD-vSD。由於vSGP<VT(VTN=|VTP|=VT),負載曲線幾乎是一條與橫軸重合的水平線。兩條曲線的交點即工作點。顯然,這時的輸出電壓vOL≈0V(典型值<10mV ,而通過兩管的電流接近於零。這就是說,電路的功耗很小(微瓦量級)
下圖分析了另一種極限情況,此時對應於vI=0V。此時工作管TN在vGSN=0的情況下運用,其輸出特性iD-vDS幾乎與橫軸重合 ,負載曲線是負載管TP在vsGP=VDD時的輸出特性iD-vDS。由圖可知,工作點決定了VO=VOH≈VDD;通過兩器件的電流接近零值 。可見上述兩種極限情況下的功耗都很低。
由此可知,基本CMOS反相器近似於一理想的邏輯單元,其輸出電壓接近於零或+VDD,而功耗幾乎為零。
2.傳輸特性
下圖為CMOS反相器的傳輸特性圖。圖中VDD=10V,VTN=|VTP|=VT=
2V。由於 VDD>(VTN+|VTP|),因此,當VDD-|VTP|>vI>VTN 時,TN和TP兩管同時導通。考慮到電路是互補對稱的,一器件可將另一器件視為它的漏極負載。還應注意到,器件在放大區(飽和區)呈現恆流特性,兩器件之一可當作高阻值的負載。因此,在過渡區域,傳輸特性變化比較急劇。兩管在VI=VDD/2處轉換狀態。
3.工作速度
CMOS反相器在電容負載情況下,它的開通時間與關閉時間是相等的,這是因為電路具有互補對稱的性質。下圖表示當vI=0V時 ,TN截止,TP導通,由VDD通過TP向負載電容CL充電的情況。由於CMOS反相器中,兩管的gm值均設計得較大,其導通電阻較小,充電迴路的時間常數較小。類似地,亦可分析電容CL的放電過程。CMOS反相器的平均傳輸延遲時間約為10ns。
二、CMOS門電路
1.與非門電路
下圖是2輸入端CMOS與非門電路,其中包括兩個串聯的N溝道增強型MOS管和兩個並聯的P溝道增強型MOS管。每個輸入端連到一個N溝道和一個P溝道MOS管的柵極。當輸入端A、B中只要有一個為低電平時,就會使與它相連的NMOS管截止,與它相連的PMOS管導通,輸出為高電平;僅當A、B全為高電平時,才會使兩個串聯的NMOS管都導通,使兩個並聯的PMOS管都截止,輸出為低電平。
因此,這種電路具有與非的邏輯功能,即
n個輸入端的與非門必須有n個NMOS管串聯和n個PMOS管並聯。
2.或非門電路
下圖是2輸入端CMOS或非門電路。其中包括兩個並聯的N溝道增強型MOS管和兩個串聯的P溝道增強型MOS管。
當輸入端A、B中只要有一個為高電平時,就會使與它相連的NMOS管導通,與它相連的PMOS管截止,輸出為低電平;僅當A、B全為低電平時,兩個並聯NMOS管都截止,兩個串聯的PMOS管都導通,輸出為高電平。
因此,這種電路具有或非的邏輯功能,其邏輯表達式為
顯然,n個輸入端的或非門必須有n個NMOS管並聯和n個PMOS管並聯。
比較CMOS與非門和或非門可知,與非門的工作管是彼此串聯的,其輸出電壓隨管子個數的增加而增加;或非門則相反,工作管彼此並聯,對輸出電壓不致有明顯的影響。因而或非門用得較多。
3.異或門電路
上圖為CMOS異或門電路。它由一級或非門和一級與或非門組成。或非門的輸出。而與或非門的輸出L即為輸入A、B的異或
如在異或門的後面增加一級反相器就構成異或非門,由於具有的功能,因而稱為同或門。異成門和同或門的邏輯符號如下圖所示。
三、BiCMOS門電路
雙極型CMOS或BiCMOS的特點在於,利用了雙極型器件的速度快和MOSFET的功耗低兩方面的優勢,因而這種邏輯門電路受到用戶的重視
。
1.BiCMOS反相器
上圖表示基本的BiCMOS反相器電路,為了清楚起見,MOSFET用符號M表示BJT用T表示。T1和T2構成推拉式輸出級。而Mp、MN、M1、M2所組成的輸入級與基本的CMOS反相器很相似。輸入信號vI同時作用於MP和MN的柵極。當vI為高電壓時MN導通而MP截止;而當vI為低電壓時,情況則相反,Mp導通,MN截止。當輸出端接有同類BiCMOS門電路時,輸出級能提供足夠大的電流為電容性負載充電。同理,已充電的電容負載也能迅速地通過T2放電。
上述電路中T1和T2的基區存儲電荷亦可通過M1和M2釋放,以加快
電路的開關速度。當vI為高電壓時M1導通,T1基區的存儲電荷迅速消散。這種作用與TTL門電路的輸入級中T1類似。同理 ,當vI為低電壓時,電源電壓VDD通過MP以激勵M2使M2導通,顯然T2基區的存儲電荷通過M2而消散。可見,門電路的開關速度可得到改善。
2.BiCMOS門電路
根據前述的CMOS門電路的結構和工作原理,同樣可以用BiCMOS技術實現或非門和與非門。如果要實現或非邏輯關系,輸入信號用來驅動並聯的N溝道MOSFET,而P溝道MOSFET則彼此串聯。正如下圖所示的
2輸入端或非門。
當A和B均為低電平時,則兩個MOSFET MPA和MPB均導通,T1導通而MNA和MNB均截止,輸出L為高電平。與此同時,M1通過MPA和MpB被VDD所激勵,從而為T2的基區存儲電荷提供一條釋放通路。
另一方面,當兩輸入端A和B中之一為高電平時 ,則MpA和MpB的通路被斷開,並且MNA或MNB導通,將使輸出端為低電平。同時,M1A或M1B為T1的基極存儲電荷提供一條釋放道路。因此 ,只要有一個輸入端接高電平,輸出即為低電平。
四、CMOS傳輸門
MOSFET的輸出特性在原點附近呈線性對稱關系,因而它們常用作模擬開關。模擬開關廣泛地用於取樣——保持電路、斬波電路、模數和數模轉換電路等。下面著重介紹CMOS傳輸門。
所謂傳輸門(TG)就是一種傳輸模擬信號的模擬開關。CMOS傳輸門由一個P溝道和一個N溝道增強型MOSFET並聯而成,如上圖所示。TP和TN是結構對稱的器件,它們的漏極和源極是可互換的。設它們的開啟電壓|VT|=2V且輸入模擬信號的變化范圍為-5V到+5V 。為使襯底與漏源極之間的PN結任何時刻都不致正偏 ,故TP的襯底接+5V電壓,而TN的襯底接-5V電壓 。兩管的柵極由互補的信號電壓(+5V和-5V)來控制,分別用C和表示。
傳輸門的工作情況如下:當C端接低電壓-5V時TN的柵壓即為-5V,vI取-5V到+5V范圍內的任意值時,TN均不導通。同時,TP的柵壓為+5V
,TP亦不導通。可見,當C端接低電壓時,開關是斷開的。
為使開關接通,可將C端接高電壓+5V。此時TN的柵壓為+5V ,vI在-5V到+3V的范圍內,TN導通。同時TP的棚壓為-5V ,vI在-3V到+5V的范圍內TP將導通。
由上分析可知,當vI<-3V時,僅有TN導通,而當vI>+3V時,僅有TP導通當vI在-3V到+3V的范圍內,TN和TP兩管均導通。進一步分析
還可看到,一管導通的程度愈深,另一管的導通程度則相應地減小。換句話說,當一管的導通電阻減小,則另一管的導通電阻就增加。由於兩管系並聯運行,可近似地認為開關的導通電阻近似為一常數。這是CMOS傳輸出門的優點。
在正常工作時,模擬開關的導通電阻值約為數百歐,當它與輸入阻抗為兆歐級的運放串接時,可以忽略不計。
CMOS傳輸門除了作為傳輸模擬信號的開關之外,也可作為各種邏輯電路的基本單元電路。
Ⅸ 請問非門/與非門是如何實現小信號放大功能的可以說明一下原理嗎
1.放大原理:非門電路在高低電平轉換之間,即載止與飽叢困和之間,有一過渡區,這一段過渡區就是放大區(線性區),利用這一區域,可將
非門作放大器之用.
2.使用方法:將1M電阻接至非門的輸州指入與輸出之間作為直流偏置電阻.這時,非門工作於放大區.就可作放大器用了.
3.樓主提供鏈接中的電路中,該非門實際上工作於雙向限幅狀態,因此沒有如上所說的偏置電路.即冊鄭配省去了上述的偏置電路.
Ⅹ 在cmos門電路中什麼叫做輸出電阻
任何電路的輸出電阻都是一個意思
將電路等效為一個電壓源和一個電阻的串聯,等效後的電阻值就是輸出電阻。
輸出電阻並不是真實存在的,而是一個指標。
因為放大電路和門電路十分相近,以放大電路舉例:
輸出電豎高阻用來衡量放大器在不同負載條件下維持輸出信號電壓(或電流)恆定能力的強弱,稱為其帶負載能力。當放大器將放大了的信號輸出給負載電褲敏阻RL時,對負載RL來說,放大器可以等效為具有內阻Ro的信號源,由這個信號源向RL提供輸出信號電壓和輸出信號電流。Ro稱為放大器的輸出電阻,它是從放大器輸出端向放大器本身看入余純尺的交流等效電阻。如果輸出電阻Ro很小,滿足Ro<
>RL條件,則當RL在較大范圍內變化時,就可維持輸出信號電流的恆定。如手機電池,它的內阻可以等效看作輸出電阻,用了幾年後,內阻高了,也就要報廢了,因為帶不動外面的東西了。