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CMOS集成施密特触发器CC40十6作业原理

2017-04-04 10:59分类:电工考证知识 阅读:

 

在集成门电路中,带有施密特触发器输入的反相器和与非门,如施密特CMOS六反相器CC40十6,施密特TTL四输入双与非门CT5413/CT7413等。集成施密特触发器功用安稳,运用广泛,下面以CMOS集成施密特触发器CC40十6为例介绍其作业原理。
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图1 CMOS集成施密特触发器电路 (a) 电路图 (b) 逻辑符号 (c) 传输特性曲线
由图1(a)可见,它由施密特电路、整形级弛缓冲输出级构成。
1.施密特电路
施密特电路由P沟道MOS管TP1~TP3、N沟道MOS管TN4~TN6构成,设P沟道MOS管的翻开电压VGS为VTP,N沟道MOS管翻开电压VGS为VTN,输入信号vⅠ为三角波。
vⅠ=0时,TP1、TP2导通,TN4、TN5截止,电路中vO'为高电平(vO'≈VDD),TP9截止,TN十导通,v"为低电平,使TP11导通,TN12截止,vO=VOH。v0"使TP7导通,TN8截止,坚持vO'≈VDD,vO'的高电平一同使Tp3截止,TN6导通且作业于源极输出状况。即TN5的源极TN4的漏极电位vS5≈VDD-VTN6,该电位较高。
vⅠ电位逐步添加,当vⅠ>VTN4时,TN4先导通,因为TN5其源极电压vS5较大,即便vⅠ>VDD/2,TN5仍不能导通,直至vⅠ持续添加直至TP1、TP2趋于截止时,跟着其内阻增大,vO'和vS5才开端相应削减。
vⅠ-VS5≥VTN5时,TN5导通,并致使如下正反应进程:

所以TP1、TP2活络截止,vO'为低电平,电路输出状况改换为vO=0。
vO'的低电平使TN6截止,TP3导通且作业于源极输出器状况,TP2的源极电压vS2≈0-VTP。
同理可剖析,当vⅠ逐步降低时,电路作业进程与vⅠ上升进程相似,只需当│vⅠ-vS2│>│VTP│时,电路又改换为vO'为高电平,vO=VOH的状况。
VDD>>VTN +│VTP│的条件下,电路的正向阈值电压VT+远大于VDD/2,且跟着VDD添加而添加。在vⅠ降低进程中的负向阈值电压VT-也要比VDD/2低得多。
由上述剖析可知,电路在vⅠ上升和降低进程别离有纷歧样的两个阈值电压,具有施密特电压传输特性。其传输特性如图十.9.3所示。
2.整形级

整形级由TP7、TP8、TP9、T十构成,电路为两个首尾相连的反相器。在vO'上升和降低进程中,运用两级反相器的正反应效果可使输出波形有陡直的上升沿和降低沿。
3.输出级
输出级为TP11和TN12构成的反相器,它不只能起到与负载隔绝的效果,并且跋涉了电路带负载才调。
图2所示为4输入与非门(TTL)电路,图中D1~D4构成四输入二极管与门,T1、T2构成射级耦合双稳态触发器(施密特触发器),T3、D5是射级跟从器,完毕电平搬运,T4、T5、T6构成推拉式输出电路。

图2 四输入与非门施密特电路图

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