CMOS和TTL集成門電路多余輸入端的處理方法

　　簡介：CMOS和TTL集成門電路在實際使用時經(jīng)常遇到這樣一個問題，即輸入端有多余的，如何正確處理這些多余的輸入端才能使電路正常而穩(wěn)定的工作?本文給出了解決這個問題的方法，供大家參考。

　　CMOS門電路

　　CMOS門電路一般是由MOS管構(gòu)成，由于MOS管的柵極和其它各極間有絕緣層相隔，在直流狀態(tài)下，柵極無電流，所以靜態(tài)時柵極不取電流，輸入電平與外接電阻無關(guān)。由于MOS管在電路中是一壓控元件，基于這一特點，輸入端信號易受外界干擾，所以在使用CMOS門電路時輸入端特別注意不能懸空。在使用時應(yīng)采用以下方法：

　　與門和與非門電路

　　由于與門電路的邏輯功能是輸入信號只要有低電平，輸出信號就為低電平，只有全部為高電平時，輸出端才為高電平。而與非門電路的邏輯功能是輸入信號只要有低電平，輸出信號就是高電平，只有當(dāng)輸入信號全部為高電平時，輸出信號才是低電平。所以某輸入端輸入電平為高電平時，對電路的邏輯功能并無影響，即其它使用的輸入端與輸出端之間，仍具有與或者與非邏輯功能。這樣對于CMOS與門、與非門電路的多余輸入端就應(yīng)采用高電平，即可通過限流電阻(500Ω)接電源。

　　或門、或非門電路

　　或門電路的邏輯功能是輸入信號只要有高電平輸出信號就為高電平，只有輸入信號全部為低電平時，輸出信號才為低電平。而或非門電路的邏輯功能是輸入信號只要有高電平，輸出信號就是低電平，只有當(dāng)輸入信號全部是低電平時輸出信號才是高電平。這樣當(dāng)或門或者或非門電路某輸入端的輸入信號為低電平時，并不影響門電路的邏輯功能。所以或門和或非門電路多余輸入端的處理方法應(yīng)是將多余輸入端接低電平，即通過限流電阻(500Ω)接地。

　　TTL門電路

　　TTL門電路一般由晶體三極管電路構(gòu)成。根據(jù)TTL電路的輸入伏安特性可知，當(dāng)輸入電壓小于闡值電壓UTH，即輸入低電平時輸入電流比較大，一般在幾百微安左右。當(dāng)輸入電壓大于閾值電壓UTH時，輸入高電平時輸入電流比較小，一般在幾十微安左右。由于輸入電流的存在，如果TT L門電路輸入端串接有電阻，則會影響輸入電壓。其輸入阻抗特性為：當(dāng)輸入電阻較低時，輸入電壓很小，隨外接電阻的增加，輸入電平增大，當(dāng)輸入電阻大于IKΩ時，輸入電平就變?yōu)殚撝惦妷篣TH即為高電平，這樣即使輸入端不接高電平，輸入電壓也為高電平，影響了低電平的輸入。所以對于TTL電路多余輸入端的處理，應(yīng)采用以下方法：

　　TTL與門和與非門電路

　　對于TTL與門電路，只要電路輸入端有低電平輸入，輸出就是低電平。只有輸入端全為高電平時，輸出才為高電平。對于TTL與非門而言，只要電路輸入端有低電平輸入，輸出就為高電平，只有輸入端全部為高電平時，輸出才為低電平。根據(jù)其邏輯功能，當(dāng)某輸入端外接高電平時對其邏輯功能無影響，根據(jù)這一特點應(yīng)采用以下四種方法：將多余輸入端接高電平，即通過限流電阻與電源相連接;根據(jù)TTL門電路的輸入特性可知，當(dāng)外接電阻為大電阻時，其輸入電壓為高電平，這樣可以把多余的輸入端懸空，此時輸入端相當(dāng)于外接高電平;通過大電阻(大于1kΩ)到地，這也相當(dāng)于輸入端外接高電平;當(dāng)TTL門電路的工作速度不高，信號源驅(qū)動能力較強，多余輸入端也可與使用的輸入端并聯(lián)使用。

　　TTL或門、或非門

　　對于下TTL或門電路，邏輯功能是只要輸入端有高電平輸出端就為高電平，只有輸入端全部為低電平時，輸出端才為低電平，TTL或非門電路，邏輯功能是只要輸入端有高電平，輸出端就為低電平，只有輸入端全部為低電平時，輸出才為高電平，根據(jù)上述邏輯功能，TTL或門、或非門電路多余輸入端的處理應(yīng)采用以下方法：接低電平;接地;由TTL輸入端的輸入伏安特性可知，當(dāng)輸入端接小于IKΩ的電阻時輸入端的電壓很小，相當(dāng)于接低電平，所以可以通過接小于IKΩ(500Ω)的電阻到地。

　　三態(tài)門之高阻態(tài)的理解

　　高阻態(tài)這是一個數(shù)字電路里常見的述語，指的是電路的一種輸出狀態(tài)，既不是高電平也不是低電平，如果高阻態(tài)再輸入下一級電路的話，對下級電路無任何影響，和沒接一樣，如果用萬用表測的話有可能是高電平也有可能是低電平，其電壓值可以浮動在高低電平之間的任意數(shù)值上，隨它后面所接的電路而定。

　　高阻態(tài)的實質(zhì)

　　電路分析時高阻態(tài)可做開路理解?？梢园阉醋鬏敵?輸入)電阻非常大，極限可以認為懸空(也就是說理論上高阻態(tài)不是懸空)，它是對地或?qū)﹄娫措娮铇O大的狀態(tài)。而實際應(yīng)用上與引腳的懸空幾乎是一樣的。當(dāng)門電路的輸出上拉管導(dǎo)通而下拉管截止時，輸出為高電平;反之就是低電平;如上拉管和下拉管都截止時，輸出端就相當(dāng)于浮空(沒有電流流動)，其電平隨外部電平高低而定，即該門電路放棄對輸出端電路的控制。

　　懸空

　　就是邏輯器件的輸入引腳即不接高電平，也不接低電平。由于TTL邏輯器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)它輸入引腳懸空時，相當(dāng)于該引腳接了高電平。一般實際運用時，引腳不建議懸空，易受干擾。對于TTL或非門接地處理，對于TTL與非門可以懸空或接高電平。至于COMS不能懸空，那是因為COMS的柵極和襯底是被二氧化硅隔開，它比較脆弱，只能承受幾百伏的電壓，而靜電能達到上千伏，COMS懸空時電壓為VDD/2。

　　由于TTL集成電路的低電平驅(qū)動能力比高電平驅(qū)動能力大得多，所以常用低電平有效OC門輸出的七段譯碼器來驅(qū)動。

　　本篇文章介紹了在邏輯IC中CMOS和TTL出現(xiàn)多余輸入端的解決方法，并且對每種情況進行了較為詳細的說明，希望大家能從本文得到有用的知識，解決輸入端多余的問題。