
零基础速学MOS管数字电路设计-反相器到数字芯片设计
文章平均质量分 72
本专栏以晶体管级数字电路设计为主,讲解设计的方法思路,简便方法,以及涉及到的软件主要以Multisim为主。设计内容主要以MOS管搭建电路,包含触发器、时序电路、组合电路、以及部分芯片设计,内容仍在更新,适用于集成电路开发及应用比赛
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集成电路开发及应用-设计部分专栏目录
目录目录懒人专属一、Multisim软件介绍_LD QM的博客-优快云博客二、Mutisim仿真软件使用_LD QM的博客-优快云博客三、Multisim放置门电路_LD QM的博客-优快云博客四、用场效应管设计电路专栏简介_LD QM的博客-优快云博客五、MOS简单介绍_LD QM的博客-优快云博客六、用场效应管设计非门_LD QM的博客-优快云博客七、用场效应管设计与非门_LD QM的博客-优快云博客八、用场效应管设计或非门_LD QM的博客-优快云博客九、用场效应管设计与门_LD QM原创 2022-11-20 22:12:00 · 1606 阅读 · 0 评论 -
版图设计数字设计模拟设计资源目录
集成电路开发及应用资源 mos管奇数分频原创 2023-03-25 09:05:25 · 658 阅读 · 0 评论 -
一、Multisim软件介绍
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。上图就是Multisim软件打开后的界面图,在中间的编辑区内可以放置元器件以及其线路。左上角可以选择元器件放置。为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。由于Multisim功能强大,使用简单,因此在基础电路的设计当中,选用Multisim软件进行设计。原创 2022-09-11 16:44:19 · 1886 阅读 · 0 评论 -
二、Mutisim仿真软件使用
如果需要多个脉冲电压信号源组成时序电路,需要设置相应的脉冲宽度和周期,脉冲宽度和周期依次缩小一倍。2. 组选择Sources,系列选择 POWER_SOURCES,在右侧元件库选择GROUNE和VCC。3.如下图所示就是在设计2内的新建层次块,点击左侧设计工具箱内的二输入与非门即可将其打开。在完成名称修改之后,原层次块的对应管脚号的名称也会发生改变(如下图)4.在新打开的电路图中,左上角为输入连接器,右上角为输出连接器,6.双击连接器,在弹出的框中可以修改连接器的名称。1.选择左上角的“放置源”原创 2022-09-11 16:50:17 · 15091 阅读 · 2 评论 -
三、Multisim放置门电路
在Multisim的元器件库中,很难直接找到想要的门电路模块。目录1.与门 输入 AND(后面的数字代表输入引脚数)2.非门 输入NOT3.或门 输入 OR (后面的数字代表输入引脚数)4.异或门 输入XOR(后面的数字代表输入引脚数)5.同或门 输入XNOR (后面的数字代表输入引脚数)1.与门 输入 AND(后面的数字代表输入引脚数)2.非门 输入NOT3.或门 输入 OR (后面的数字代表输入引脚数)4.异或门 输入...原创 2022-04-28 09:34:07 · 6238 阅读 · 0 评论 -
四、用场效应管设计电路专栏简介
该专栏主要介绍用场效应管设计的基本电路,由浅到深从最基本的非门、与非门、或非门、与门、或门的设计到用场效应管设计触发器再到设计具有特定功能的芯片原创 2022-01-25 13:28:51 · 305 阅读 · 0 评论 -
五、MOS简单介绍
在MOS管的栅极,有一层薄薄的绝缘层,电流难以通过,所以场效应管由电压驱动。1.NMOS管NMOS管由正电压导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止2.PMOS管PMOS管由负电压导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止...原创 2022-01-28 08:40:48 · 3952 阅读 · 0 评论 -
六、用场效应管设计非门
目录MOS简单介绍1.NMOS管2.PMOS管非门分析电路图1.输入为高电平时2.输入为低电平时MOS简单介绍1.NMOS管NMOS管由正电压导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止2.PMOS管PMOS管由负电压导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止非门分析原创 2022-01-25 12:46:46 · 931 阅读 · 0 评论 -
七、用场效应管设计与非门
MOS简单介绍1.NMOS管NMOS管由正电压导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止2.PMOS管PMOS管由负电压导通当栅源极电压差小于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会导通当栅源极电压差大于场效应管的导通电压时,漏极与源极就会截止与非门真值表...原创 2022-01-27 10:37:47 · 935 阅读 · 0 评论 -
八、用场效应管设计或非门
或非门分析或非门真值表或非门电路图1.输入为00时 负电压导通的PMOS管Q3、Q4导通 正电压导通的NMOS管Q5、Q6截止 输出Y接电源,输出为12.输入为01时 负电压导通的PMOS管Q3导通、Q4截止 正电压导通的NMOS管Q5导通、Q6截止 输出Y接电源,输出为13.输入为10时 负电压导通的PMOS管Q3、Q4截止(由于Q3未导通,Q4的源极电压为...原创 2022-01-28 08:55:26 · 838 阅读 · 0 评论 -
九、用场效应管设计与门
目录与门分析设计思路与门真值表与门电路图1.输入为00时2.输入为01时3.输入为10时4.输入为11时Multisim仿真与门分析设计思路 与门的设计就是在与非门的基础上,将与非门的输出串联非门。与门真值表与门电路图1.输入为00时与非门电路 输入AB为00 负电压导通的PMOS管Q7、Q8导通 正电压导通的NMOS管Q9、Q10截止 输出为1非门电路 输入为1...原创 2022-01-29 09:39:15 · 990 阅读 · 0 评论 -
十、用场效应管设计或门
或门分析设计思路 或门的设计就是在或非门的基础上,将或非门的输出串联一个非门。或门真值表与门电路图1.输入为00时与非门电路 输入AB为00 负电压导通的PMOS管Q3、Q4导通 正电压导通的NMOS管Q5、Q6截止 输出为1非门电路 输入为1 负电压导通的PMOS管Q1截止 正电压导通的NMOS管Q2导通 输出为0与门电路 输入为00 ...原创 2022-01-30 08:58:44 · 1359 阅读 · 0 评论 -
十一、用场效应管设计D触发器(高电平触发)(上升沿触发)(层次模块搭建)
这篇文章将用场效应管设计一个D触发器(全电路只用到PMOS和NMOS) 目录D触发器: ...原创 2022-02-07 21:43:32 · 2654 阅读 · 0 评论 -
十二、用卡诺图化简真值表(1)
卡诺图化简方法 先将真值表中的数据填入卡诺图 将图上填1的方格圈起来,要求圈的数量尽量少、范围尽量大,圈可重复包围但每个圈内必须有新的最小项。 写出每个全对应的逻辑表达式并化简 将全部逻辑表达式相加就得到最简的与或表达式 步骤一举例:若真值表如下图:挑出函数值为1的项(黄色背景的项),将其填入下面的卡诺图(卡诺图中 纵向的0就是A非,1为A,横向依次为 B非 C非、B非 C、B C、B C非)即为:步骤二、三举例:原创 2022-01-02 11:52:37 · 7007 阅读 · 0 评论 -
十三、用卡诺图化简真值表例题(2)
目录流程:步骤一:步骤二:步骤三:步骤四:流程五:流程: 挑出真值表输出为1的输入值 将其填入卡诺图 圈出连在一起的1 写出对应的逻辑表达式并化简 合并逻辑表达式 步骤一:选出输出为1的值(黄色突出显示) 输入 输出 A B C原创 2022-01-05 21:57:14 · 2715 阅读 · 0 评论 -
十四、关于利用卡诺图快速解决时序电路自启动问题的研究
卡诺图是一种用来描述函数逻辑关系的特殊方格图。在时序电路中,卡诺图比逻辑表达式更加直观地体现了时序现态与次态的关系,并且可以通过这个关系解决时序电路的自启动问题,因此利用卡诺图化简的优势远大于其他化简方法。由于卡诺图内填写的是时序次态的状态,所以这个卡诺图也被称为次态卡诺图。日常使用较多的卡诺图分为三输入卡诺图和四输入卡诺图两种。图1三输入卡诺图图2四输入卡诺图精简后的设计方法可以更加快速地写出完整的状态转换图,避免了常规做法中将状态带入逻辑表达式中计算时可能发生的错误,提高了设计的效率。原创 2022-11-02 15:22:26 · 1856 阅读 · 0 评论 -
十五、奎恩-麦克拉斯基化简法(Q-M法)
目录1.将逻辑表达式以最小项和的形式写出2.将代码按包含1的个数进行分组 放入最左边的表格中3.合并上下相邻框框中的代码4.选择最少的乘积项由于卡诺图化简法具有一定的局限性,当逻辑变量大于5时,就失去了直观的优点。下面结合简单的例子讲解Q-M法:1.将逻辑表达式以最小项和的形式写出假设要化简的逻辑表达式为:Y(A,B,C,D,E)=A’B’C’D’E’+A’B’C’D’E+A’B’C’DE’+A’B’C’DE+A’BC’D’E’+A’BC’DE’.........原创 2022-02-19 22:50:09 · 3351 阅读 · 0 评论 -
十六、R-S锁存器
目录1.R-S锁存器的电路结构2.第一部分3.G输入端的控制作用:4.第二部分总结R-S锁存器工作原理:特征表:1.R-S锁存器的电路结构如下图所示:2.第一部分如下图所示:如图所示,第一部分由两个二输入与非门构成,两个与非门共用一个输入端G,G就可以作为两个与非门的控制端。3.G输入端的控制作用:下图为与非门真值表:图一: 图二:.........原创 2022-01-14 15:48:25 · 4210 阅读 · 0 评论 -
十七、基本RS触发器
输出信号的状态就是(Q^(N+1) 次态) 同时刻输入信号的状态就是(S、R) 输出之前的状态就是(Q^N 现态)R是复位端,低电平有效,也就是当R为0时有效,当S为1(设置端无效)时,使得输出Q^(N+1)为0。S是设置端,低电平有效,也就是当S为0时有效,当R为1(复位端无效)时,使得输出Q^(N+1)为1。第二个与非门输入0和1,根据与非门真值表可知,Q^(N+1) 非输出为1。第一个与非门输入 1和0,根据与非门真值表可知,Q^(N+1)输出为1。输入R、S都为1,也就是复位端、设置端都有效时。原创 2022-01-14 15:56:01 · 63167 阅读 · 8 评论 -
十八、D触发器介绍:
目录1.D触发器:2.D触发器功能表如下:3.功能表解析:4.工作原理分析:1.D触发器:从封装中可以看出:CLK的三角形表示边沿触发,即该D触发器为上升沿触发SET和RESET均为低电平有效2.D触发器功能表如下:3.功能表解析:由于SET和RESET都为低电平有效,所以在D触发器工作时,都要接高电平当RESET为低电平时,触发器复位。4.工作原理分析:由于该触发器为上升沿触发器,在SET和RESET都为高电平的前提下,只要CLK输入原创 2022-01-12 15:44:54 · 30132 阅读 · 0 评论 -
十九、D触发器做二分频器解析:
目录线路图:线路图分析:工作状态分析:效果总结:线路图:线路图分析:用一个信号源接在D触发器的CLK端,给触发器提供信号将Q'(Q非)端接在D端(触发器输入端)SET和RESET接高电平工作状态分析:简单来说:该触发器在上升沿时,Q就会读取同时刻D的值并输出,其余时刻保持。在时序图中: 第一个上升沿出现时,Q由0翻转为1,并保持至下一个上升沿。由时序图也可得出结论:Q为原来输入的CLK波形周期的两倍。效果总结:D触发器构成的二分频器,将原创 2022-01-12 16:11:01 · 14068 阅读 · 0 评论 -
二十、由二分频器制作四进制计数器
目录电路图:时序图:显示电路:效果演示: 由于二分频器的作用可以将周期扩大到原来的两倍,因此将多个分频器组合在一起,就会输出多个时序。电路图:时序图:由时序图可知:输出分为00、01、10、11四种状态,然后不断重复。显示电路:将A B两个输出输入译码器74LS47,输出为低电平有效,所以数码管要用共阳极数码管效果演示:.........原创 2022-01-12 16:25:07 · 994 阅读 · 0 评论 -
二十一、由四进制计数器制作三进制计数器
用场效应管搭建D触发器 用D触发器制作13进制触发器原创 2022-01-12 16:53:17 · 1718 阅读 · 0 评论 -
二十二、D触发器、T触发器、JK触发器设计总结
目录D触发器同步高电平触发的D触发器异步高电平触发的D触发器同步上升沿触发的D触发器异步上升沿触发的D触发器JK触发器高电平触发的JK触发器异步高电平触发的JK触发器同步上升沿触发的JK触发器同步下降沿触发的JK触发器异步上升沿触发的JK触发器T触发器同步高电平触发的T触发器同步异步的区别同步就是指输出信号仅受时钟信号控制异步是指电路除了时钟信号控制之外,还有优先级更高的控制端(SET和RESET)D触发器同步高电平触......原创 2022-01-20 20:34:36 · 7445 阅读 · 0 评论 -
二十三、步进电动机逻辑电路
目录题目根据状态图写出状态表根据转换表写出表达式检查自启动修改逻辑表达式输出方程设定时序分析题目设计一个控制步进电动机三相六状态工作的逻辑电路。如果用1表示电机绕组导通,0表示电机绕组截止,则ABC的状态转换图如下所示。M为输入控制变量,当M=1时正转,M=0时反转。根据状态图写出状态表根据转换表写出表达式检查自启动将000和111带入发现电路不能自启动修改逻辑表达式使000下一个状态为111,111......原创 2022-03-13 12:20:07 · 448 阅读 · 0 评论 -
二十四、Mutilsim 设计一个串行数据检测电路. 当连续出现4个和4个以上的1时, 检测输出信号为1, 其余情况下的输出信号为0
题目:设计一个串行数据检测电路. 当连续出现4个和4个以上的1时, 检测输出信号为1, 其余情况下的输出信号为0分析:根据题目可知,该时序存在5个状态,分别为S1、S2、S3、S4、S5。假设S1为000 S2为001 S3为010 S4为011 S5为100设输入信号为M设输出信号为Y则可将题目转换为状态图将数据带入可得则可将状态图转化成下表根据次态表写出逻辑表达式...............原创 2022-03-10 15:31:01 · 1249 阅读 · 0 评论 -
二十五、使用Multisim设计一个自动售饮料机的逻辑电路
目录题目题目解析将题目转化为时序图:将时序图转化为卡诺图:将卡诺图转化为逻辑表达式驱动方程选用D触发器时序分析题目设计一个自动售饮料机的逻辑电路。它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。投入一元五角钱硬币后机器自动给出一杯饮料;投人两元(两枚一元)硬币后,在给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。题目解析在时序中,用A代表投入一枚一元硬币,用B代表投入一枚五角硬币由于每次只投入一枚硬币不存在11这个状态所以AB只有01,10,00三个状态.原创 2022-03-06 17:54:19 · 3780 阅读 · 0 评论 -
二十六、设置时序电路初始状态的方法(初始值设置)(时序电路置数)
当LOAD为低电平时,它的非就是高电平,输入到两个与非门的也就是高电平,此时A为1,输入第一个与非门的值为1,输入第二个与非门的值为0,这是第一个与非门输出为0,第二个与非门的输出为1,此时触发器的设置端有效,复位端无效,触发器输出被强制设置为1。当LOAD为高电平时,它的非就是低电平,输入到两个与非门的也是低电平,假设此时A为1时,输入到第一个与非门的值为1,输入第二个与非门的值为0,此时两个与非门输出都为1,由于R和S都是低电平触发,因此这个控制电路对触发器无影响。下面对这个电路进行分析。原创 2022-11-15 19:29:19 · 941 阅读 · 0 评论 -
二十六、设置时序电路初始状态的方法(初始值设置)(时序电路置数)2
用这种方法时,第一个触发器的复位端没有用到,第二个触发器的设置端没有用到,因此设计时可以简化,减少mos管数量,缩小版图面积。先用开关判断触发器的R和S是低电平触发还是高电平触发(下图触发器可以直接看出为低电平触发,但是实际用管子搭建的触发器是不能从封装上看出的),触发时输出是0还是1。设置LOAD的信号在刚开始时为瞬间的低电平,此后都是高电平,所以如果要让两个触发器输出的初始值为10,就要触发第一个触发器的设置端,触发第二个触发器的复位端。那么直接用LOAD这个信号接在R和S两个输入端上即可。原创 2023-10-02 16:34:46 · 584 阅读 · 0 评论 -
二十七、74LS148芯片解析
74LS148芯片解析原创 2022-01-10 13:24:11 · 6430 阅读 · 0 评论 -
二十八、用MOS管设计74HC148芯片
其中INPUTS(输入部分)内部又分为两个部分,一个为EI(控制部分),当EI为低电平时,芯片正常工作,当EI为高电平时,芯片无论输入如何,输出均为高电平。当I7输入低电平时,无论I0~I6输入何值,输出A2、A1、A0都为低电平,当I7输入高电平、当I6输入低电平时,无论I0~I5输入何值,输出A2、A1都为低电平,A0为高电平,以此类推。EI是总控制端,当EI是高电平时,输出为高电平,因此在所有电路的PMOS上并联一个接EI_(EI的反信号),在所有电路的NMOS上串联一个EI_(EI的反信号)。原创 2022-06-02 08:36:20 · 952 阅读 · 0 评论 -
二十九、在时序电路中同步异步的区别
时钟信号有固定的时钟频率,时钟频率是时钟周期的倒数。在电子尤其是信号的同步数字电路中,时钟信号是信号的一种特殊信号振荡之间的高和低的状态,信号的利用像一个节拍器协调行动的数字电路,数字时钟信号基本上是方波电压,如图1所示︰。与同步时序电路相反,异步时序电路也就是意味着所有电路的触发不是由一个时钟信号来控制,例如,四个触发器的CLK端或者说是CP端,由不止一个信号控制触发。同步时序电路也就是意味着所有电路的触发由一个时钟信号来控制,例如四状态计数器,四个触发器的CLK端或者说是CP端,均由一个信号控制触发。原创 2023-01-10 21:09:28 · 222 阅读 · 0 评论