第三章教案
第3章门电路
题目
授课类型理论课
第一讲
首次授课时间2007年 3 月23日学时 2 教学目标半导体二极管门电路的工作原理，CMOS门电路的工作原理；
重点与难点CMOS门电路的工作原理；
教学手段与方法多媒体
教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）授课思路：首先介绍半导体二极管门电路的工作原理，其次介绍CMOS门电路的工作原理；
过程设计：复习上节课内容5分钟，提出这节课的主要内容，讲述内容，布置作业，下课
讲解要点：
1.掌握半导体二极管门电路的工作原理；
2.掌握CMOS门电路的工作原理；
具体内容：
3.1 概述
一、用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。
补充知识：正负逻辑
3.2 半导体二极管门电路
二极管与门
A B Y
0 0 0
二极管或门
3.3 CMOS门电路
1、CMOS反相器的工作原理
输入和输出之间是逻辑非的关系，通常也将非门称为反相器。无论输入是高电平还是低电平，T1和T2总是工作在一个导通一个截止的状态，即所谓互补状态，所以把这种结构的电路形式称为互补对称式（CMOS）电路
2、其他功能的CMOS门电路
与非门电路
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A B Y
0V 0V 0.7V
0V 3V 0.7V
3V 0V 0.7V
3V 3V 3.7V
或非门电路
以上与非门电路与或非门电路的缺点：
输出电平：输出的高、低电平受输入端数目的影响。输入端数目越多，串联的驱动管数目也越多，输出的低电平也越高。而当输入全部为低电平时，输入端越多负载管并联的数目也越多，输出高电平也更高一些。
输出电阻：
（1）当A=1，B=0时，T2，T3导通，则Ro=RON3=RON
（2）当A=0，B=1时，T2，T3导通，则Ro=RON1=RON
（3）当A=0，B=0时，T2，T3导通，则Ro= RON1//RON3=1/2RON
（4）当A=1，B=1时，T2，T3导通，则Ro= RON2+RON4=2RON
3、为了克服这些缺点，在实际的电路中采用带缓冲器的结构，就是在每个门电路的输入端、输出端各增设一级反相器，加进的这些具有标准参数的反相器称为缓冲器。
带缓冲极的与非门
Y=((A’+B’)’)’=(AB)’
4、漏极开路输出门电路——OD门
在CMOS电路中，为了满足电平变换、吸收大负载电流以及实现线与连接等需要，有时将输出级电路结构必为一个漏极开路输出的MOS管，构成漏极开路输出门电路，简称OD门。
5、CMOS传输门
C=1，C’=0，传输门导通
C=0，C’=1，传输门截止
由于T1，T2管的结构形式是对称的，即漏极和源极可以互易使用，因此传输门也可以结成双向传输门
6、利用反相器和传输门可以构造异或门
7、传输门用作模拟开关
8、三态输出的CMOS门电路
只要使各三态门的EN端轮流等于1，而且任何情况下仅有一个等于1，就可以轮流地把各个反相器的输出信号送到公共的传输线——总线，而且互不干扰，这种连接方式称为总线结构。
利用三态门可以实现数据的双向传输。
当EN=1时，G1工作而G2为高阻态，数据Do经过G1反相后送到总线上去；
当EN=0时，G2工作而G1 为高阻态，来自总线的数据D1 经过G2反相后送入电路内部。CMOS电路的正确使用
1、输入电路的静电防护
（1）在储存和运输CMOS器件时不要使用易产生静电高压的化工材料和化纤织物包装，最好采用金属屏蔽层作包装材料；
（2）组装、调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、工作台台面等良好接地，操作人员的服装
和手套等应选用无静电的原料制作；
（3）不用的输入端不应悬空；
2、输入电路的过流防护
（1）输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号源之间串进保护电阻，保证输入保护电路中的二极管导通时电流不超过1mA；
（2）输入端接有大电容时，亦应在输入端与电容之间接入保护电阻；
（3）输入端接长线时，应在门电路的输入端接入保护电阻；
思考题、讨论题、作业
课后3-1，3-7小题
教学后记
本章内容部分需要模拟电子技术中的基础，间隔时间较长，理解原理效果一般。作业情况较好。
第3章门电路
授课类型理论课题目
第二讲
首次授课时间2007年 3 月28日学时 2 教学目标TTL门电路的类型，工作原理；
重点与难点TTL门电路的工作原理；
教学手段与方法多媒体
教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）
授课思路：讲述每一种TTL门电路的组成结构和工作原理
过程设计：复习上节课内容5分钟，提出这节课的主要内容，讲述内容，布置作业，下课
讲解要点：
TTL门电路的工作原理；
具体内容：
3.5 TTL门电路
一、双极型三极管的开关特性
1、双极型三极管的结构
2、三极管反相器
3、与非门（74LS00 TTL 2输入端四与非门）
4、或非门（74LS02 TTL 2输入端四或非门）
5、与或非门（7454 TTL 四路输入与或非门）
6、异或门（74LS86四2输入端异或门）
7、OC门
8、三态输出门电路
小结：
1、二极管门电路特点，和典型电路
2、CMOS门电路类型和工作原理
3、TTL门电路类型和工作原理
思考题、讨论题、作业课后2，3，8小题
教学后记
本章内容部分需要模拟电子技术中的基础，间隔时间较长，理解原理效果一般。作业情况较好。