三态输出电路
三态门
应用
如果你的设备端口要挂在一个总线上， 必须通过三态缓冲器。 因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出， 这时其他端口必须在高阻态， 同时可以输入这个输出端口的数据。 所以你还需要有总线控制管理， 访问到哪个端口， 那个端口的三态缓冲器才可以转入输出状态。 这是典型的三态门应用， 如果在线上没有两个以上的输出设备， 当然用不到三态门， 而线或逻辑又另当别论了。
三态门（英语：Three-state gate）是一种重要的总线接口电路。
三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路的正常的高电平（逻辑1）或低电平（逻辑0），又可以保持特有的高阻抗状态（Hi-Z）。
三态门结构
处于高阻抗状态时，输出电阻很大，相当于开路，没有任何逻辑控制功能。高阻态的意义在于实际电路中不可能断开电路。三态电路的输出逻辑状态的控制，是通过一个输入引脚 实现的。
三态门都有一个EO控制使能端，来控制门电路的通断。 可以具备这三种状态的器件就叫做三态器件。当EO有效时，三态电路呈现正常的“0”或“1”的输出；当EO无效时，三态电路给出高阻态输出。
图1 三态门的运用(1张)
三态门在双向端口中运用时，如图1所示，设置Z为控制项，当Z=1时，三态门呈高阻状态，上面的线路不通只能输入，当Z=0时，三态门呈正常高低电平的输出状态，可输出，即O路通。
三态输出八位双向收发器电路设计
三态输出八位双向收发器电路设计罗晟;欧阳雪【摘要】文章介绍了一款全定制三态输出八位双向收发器电路的设计过程，包括电路的原理分析、逻辑设计、电路仿真及版图设计。
该电路的设计采用了全定制正向设计流程，选用了0．6μmCMOS工艺流片。
根据电路的应用场合和应用要求，其具有高速、大驱动的特点。
电路工作电源为5V，输入电平为TTL兼容，输出驱动为高电平12mA，低电平48mA，输入输出间延时为1．5ns～7．5ns。
芯片功能和参数通过仿真和验证确认，经流片封装测试后，均满足设计要求。
%The paper describes the design flow of a octal bidirectional transceiver withTRI-STATE outputs, including the transceiver＇s theory, logic design, simulation and the layout design. The transceiver＇s design is based onthe full custom design flow and 0.6μm CMOS techn ology. The circuit is high speed and high drive. The working voltage is 5V, TTL level input. Output high current is 12mA, low current is 48mA, input to output delay is 1.5ns -7.5ns. The transceiver met all of the parameters.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2012(012)006【总页数】2页(P16-17)【关键词】双向收发器;输出三态;全定制设计【作者】罗晟;欧阳雪【作者单位】中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035【正文语种】中文【中图分类】TN4021 设计要求与原理本文介绍了一款全定制三态输出八位双向收发器电路的设计过程，包括电路的原理分析、逻辑设计、电路仿真及版图设计。
三态门高阻态输出电压-概述说明以及解释
三态门高阻态输出电压-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是一篇长文的开端，通常用来向读者介绍文章的背景和目的。
在本文中，引言部分的1.1小节是关于文章概述的内容，下面是一个可能的写作示例：概述部分旨在为读者提供关于本文主题的整体认识。
本文将探讨三态门高阻态输出电压的相关概念和特性。
在现代电子技术的发展中，三态门作为一种重要的逻辑门电路，在数字电路设计中扮演着重要角色。
同时，高阻态输出电压具有独特的特性和应用，为数字电路的设计和功能增加了更多的灵活性。
在本文的后续部分，我们将首先介绍三态门的基本定义和工作原理，重点探讨其在数字电路中的功能和应用。
随后，我们将进一步讨论高阻态输出电压在电路设计中的特点和优势，以及其在通信、嵌入式系统、存储器等领域的实际应用。
通过详细的分析和实例展示，本文旨在深入阐述三态门高阻态输出电压的相关概念和特性，以期为读者提供对此技术的全面理解和应用指导。
在掌握了这些基础知识之后，读者将能够更好地应用三态门和高阻态输出电压的特性，为数字电路设计提供更多的可能性和创新思路。
在接下来的章节中，我们将逐步展开对三态门和高阻态输出电压的详细讨论，并结合具体实例，深入剖析它们的作用和应用领域。
希望本文能够激发读者的思考，并为读者在实际工作和学习中提供有益的指导和启迪。
文章结构部分的内容可以写作如下：1.2 文章结构本文共包含三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将对整篇文章进行概述，包括三态门高阻态输出电压的背景和重要性。
同时，会介绍文章结构以及本文的目的。
正文部分将详细探讨三态门的定义和高阻态输出电压的特点。
首先，会对三态门的基本概念进行介绍，包括其作用和原理。
其次，会重点讨论高阻态输出电压的特点，如其电压范围、输出特性等。
此外，为了更好地理解高阻态输出电压，可能还会介绍相关的实验和实例。
结论部分将对整篇文章进行总结，并提出对三态门作用的归纳和探讨高阻态输出电压的应用。
通过总结文章的主要观点和论证内容，可以再次强调三态门和高阻态输出电压的重要性，并提出对未来研究和应用的展望。
三态输出门实现总线传输实验报告
《数字电路与逻辑设计》仿真实验报告仿真实验1 三态输出门实现总线传输1. 仿真实验内容试用74LS125三态输出门和3-8译码器74LS138（或其它门电路），实现4路十进制数（BCD 码）的循环显示，4路显示数字可自行设定，显示效果如图1所示。
图1 仿真实验效果图总线传输4路十进制（BCD 码）信号示意图如图2所示。
总线输出图2 总线传输多路信号示意图2. 仿真实验电路设计（1）设计原理十进制数以二进制码表示需要4位，所以需要4根总线。
以四路1位数据总线为例，其原理电路如图3所示。
74LS125三态输出门的控制端为低电平有效，如EN 1’=0，EN 2’ =EN 3’ =EN 4’=1，则数据A 12传到总线上，而其余的3个三态门处于高阻状态；以此类推，若各门的控制端轮流处于低电平，其余3个控制端处于高电平，则可实现4路数据的总线传输。
可以用3-8译码器74LS138的四个输出信号Y 0’~ Y 3’作为控制信号，仿真时可以用仿真软件的字发生器从00~11循环产生，从而实现4个控制信号的自动循环有效。
总线输出图3 四路1位数据总线原理电路D 41D 31D 21D 11EN 4'EN 3'EN 2'1+VccA 1A 0 （2）仿真实验电路根据以上设计原理，设计的仿真实验电路如图4所示。
图4 仿真实验电路4. 仿真实验结果及分析（1）当字发生器输出为00时，总线数据为A12 A13A14 A15 =0010，数码管显示2，和设置的传输数据1一致，仿真实验结果如图5所示。
图5 仿真实验结果（2）当字发生器输出为01时，总线数据为A12 A13A14 A15 =0101，数码管显示5，与设置的传输数据一致，仿真实验结果如图6所示。
图6 仿真实验结果（3）当字发生器输出为10时，总线数据为A12 A13A14 A15 =0110，数码管显示6，与设置的传输数据一致，仿真实验结果如图7所示。
三态输出门
1
实验目的
1、学习中规模集成门电路的使用；
2、掌握三态输出门的逻辑功能；
3、学会三态门输出门的应用。
2
实验器材
数字电路实验箱 集成电路芯片74LS125
G——使能端，低电平有 效；接逻辑开关；
A——三态门的输入端， 接逻辑开关； Y——三态门的输出端， 接逻辑笔； Vcc——接电源； GND——接地；
5
2、三态门的应用 利用三态门构成数据总线分时传输信息 。
接逻辑开关， 任何时刻不 能同时有两 个或两个以 上的控制端 有效。
6
测试表格2
1EN 2 EN 3 EN 4EN 单脉冲 逻辑开关 连续脉冲 逻辑开关 输出 高阻
1 0
1 1
1 1
1 1
1 1
1
0 1
1
1 0
1
1 1
0
7
找出输出与四个输入端的信号之间的关系！
3
实验步骤
1、测试74LS125三态门的逻辑功能 将三态门的输入端、控制端分别接逻辑 开关，输出端接逻辑笔的输入插口。逐个测
试集成电路中的四个门的逻辑功能，记录列
表。表中G为控制端，A为输入端，Y为输出
端。
4
测试表格1 输 入 G 0 1 A 0/1 0/1 电路
三态输出的CMOS反相器
1. 传输延迟时间
vI
VDD T1
O
vo
vI
vO
CL
50%VIH
t
50%VOH
T2
O
t
tPHL
tPLH
一般情况下，tPHL、 tPLH主要是由于负载电容的充放 电所产生的，为了缩短传输延迟时间，必须减小负载
电容和MOS管的导通电阻。
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2.交流噪声容限
第二节 CMOS门电路
当噪声电压的作用时间小于或接近于 CMOS电路的传输延迟时间时， 输入噪声容限将明显提高。 传输延迟时间越长，交流噪声容限也越大。
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3. 动态功耗 定义：
第二节 CMOS门电路
当CMOS反相器从一种稳定工作状态, 突然转变到另一种稳定状态的过程中，
将产生附加的功耗，称之为动态功耗。
O
IOL
CMOS反相器的低电平输出特性
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第二节 CMOS门电路
高电平输出特性 当输出为高电平时，工作状态如下图所示。
VIL 0
VDD T1
VOH
IOH
RL
15V10V VDD=5V
VOH VDD
O IOH CMOS反相器的高电平输出特性
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第二节 CMOS门电路
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5
第二节 CMOS门电路
二、CMOS反相器的电路结构和工作原理
1. 电路结构
VDD T1
iD
vI
vO
T2 VSS
CMOS反相器的电路图
当vI = VIL= 0时， 输出为高电平VOH ≈ VDD 。
三态门逻辑器件
三态门逻辑器件是一种常用的数字电路元件，它可以实现三态输出，即高电平、低电平和高阻态。
在数字电路中，三态门逻辑器件广泛应用于数据选择、数据传输、总线控制等方面。
本文将从以下几个方面对三态门逻辑器件进行介绍。
一、三态门逻辑器件的基本原理三态门逻辑器件通常由一个输入端、一个控制端和一个输出端组成。
其基本原理是利用控制端的信号来控制输出端的状态，当控制端的信号为高电平时，输出端会输出与输入端相同的电平；当控制端的信号为低电平时，输出端会输出与输入端相反的电平；当控制端的信号为高阻态时，输出端处于高阻抗状态，相当于断开了与其他电路的连接。
二、三态门逻辑器件的优点三态门逻辑器件有以下几个优点：1. 可以实现多路数据选择功能。
当控制端的信号为不同的值时，输出端可以选择不同的数据进行输出。
2. 可以实现数据传输功能。
当控制端的信号为高电平时，输入端的数据可以传输到输出端。
3. 可以实现总线控制功能。
当多个设备连接到同一总线时，通过三态门控制输出端的状态，可以实现对总线的控制和管理。
三、三态门逻辑器件的应用三态门逻辑器件在数字电路中有广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景：1. 数据选择器：通过控制端的信号，选择不同的数据进行输出。
2. 数据复用器：将多个输入信号复用到一个输出上。
3. 总线控制器：通过控制输出端的状态，实现对总线的控制和管理。
4. 存储器控制器：通过控制输出端的状态，实现对存储器的读写操作。
四、三态门逻辑器件的种类目前主流的三态门逻辑器件有以下几种：1. 74LS244：它是一种8位三态缓冲器，可以实现对8位数据的控制和管理。
2. 74LS245：它是一种8位三态双向缓冲器，可以实现双向数据传输功能。
3. 74LS373：它是一种8位三态锁存器，可以实现对8位数据的存储和控制。
四态门逻辑器件则是在三态门逻辑器件的基础上增加了一个输出状态，即“高阻无效态”，可以实现更多的功能和应用。
五、总结三态门逻辑器件是数字电路中常用的元件之一，它可以实现三态输出，具有多路数据选择、数据传输、总线控制等优点，在数字电路设计中有广泛的应用。
三态输出触发器和锁存器实验报告有数据
三态输出触发器和锁存器实验报告有数据1. 理解三态输出触发器和锁存器的工作原理；2. 掌握三态输出触发器和锁存器的实验方法；3. 熟悉使用示波器进行实验测量和数据分析。
实验器材:- 简易逻辑实验箱- 三态输出触发器芯片（例如74LS373）- 锁存器芯片（例如74LS175）- 计时器芯片（例如555）- 示波器- 电源和电线等其他辅助器材实验原理:1. 三态输出触发器（Tri-state Output Flip-Flop）:三态输出触发器是一种特殊的双稳态触发器，其输出可以处于三种状态之一: 高电平、低电平和高阻态（High-Z）。
利用一个使能端（Enable）来控制输出状态，当使能端为低电平时，输出处于高阻态，此时输出不受触发器的状态控制；当使能端为高电平时，输出由触发器的状态决定。
74LS373是一种广泛使用的三态输出触发器芯片，其引脚功能如下（以16位为例）：- D0 ~ D15: 数据输入端，用于输入要存储的数据；- OE：输出使能端，用于控制输出状态；- LE：锁存使能端，用于控制存储操作；- Q0 ~ Q15: 输出端，输出存储的数据。
实验中，我们将通过控制OE和LE端的电平来实现三态输出触发器的控制和数据存储。
2. 锁存器（Latch）:锁存器是一种具有存储功能的触发器，可以通过控制使能端来实现数据的锁存和释放。
常见的锁存器有SR锁存器和D锁存器等。
74LS175是一种广泛使用的锁存器芯片，其引脚功能如下（以四位为例）：- D0 ~ D3: 数据输入端，用于输入要存储的数据；- EN: 使能端，用于控制存储操作；- Q0 ~ Q3: 输出端，输出存储的数据。
实验中，我们将通过控制EN端的电平来实现锁存器的控制和数据存储。
实验步骤:实验一: 三态输出触发器实验1. 连接电路: 将74LS373芯片插入实验箱中，并按照引脚功能连接电路，包括数据输入端、输出端、输出使能端和锁存使能端等。
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三态输出电路
就是具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电路,又称三态门输出电路。
在固态机互联板电路，“I／O”板电路中，除了以上几种组合门电路，三态门电路也是必不可少的。
一、电路组成
三态门电路主要有TTL三态门电路和CMOS三态门电路.
不难看出，二种输出三态门电路都是在普通门电路的基础上附加控制电路而构成.
二、工作原理
(1)TTL三态门电路工作原理图1给出了三态门的电路结构图及图形符号。
其中控制端·EN为低电平时(面=口／，P点为高电平，二极管D截止，电路工作状态和普通的与非门没有区别。
这时Y=·A’B，可能是高电子也可能是低电平，视A、B的状态而定。
而当控制端EN为高电平时(EN=1)，P点为低电平，它控制T1发射极，把VBl钳位在1V，使T，、T5载止。
同时二极管D导通，T4的基极电位被钳在1V，使T4载止。
由于T4、T5同时载止，所以输出端呈高阻状态o
(2)图2中是将CMOS反相器的输出端同一个模拟开关相串联，即可组成三态门。
图中T，、T2组成反相器，TG和反相器3组成模拟开关，其工作原理是：当控制端电压Ve =1时，由于模拟开关断开，输出端与电源Vm，输出端与地都相当于开路，故呈现高阻抗状态。
当Ve=OV时，模拟开关闭合，输出电压VY取决于反相器的输入电压。
若V4= OV，则T1截止，T2导通，VY=VDD，输出高电平；若Va=1，则Tl导通，T2载止，VY=OV，输出低电平。
上述电路中，控制端EN为低电平时与非门处于工作状态，所以该电路为低电平有效同样还有高电平有效控制电路。
三、三态门电路的应用
(1)多路信号分时传递
在一些复杂的数字系统(象固态机的互联板，U0板等)中，为了减少各个单元电路之间连线的数目，希望能在同一条导线上分时传递若干个门电路的输出信号。
这时可采用图3所示的连接方式。
图中G1-Gn。
均为三态与非门。
只要在工作时控制各个门的En端轮流等于“1”，而且任何时候仅有一个等于“1”就可以把各个门的输出信号轮流送到公共的传输线一总线上而互不干扰。
(2)用作双向传输的总线接收器
利用三态输出门电路还能实现数据的双向传输。
固态机数据传送这种功能也是常用的。
在图4电路中，当E。
=1时，C：工作而C2为高阻抗，数据D。
经C1反相后送到总线上去。
当皿=0时，C2工作而C1为高阻抗，来自总线的数据经C2反相后由D，送出。
三态输出门电路（TS（Three-state output Gate）门）
右图为三态门输出门电路的原理图。
在图中，如果将虚线方框内的两个反相器和一个二极管剪掉，剩下的部分就是典型的TTL与非门电路。
所谓三态是指输出端而言。
普通的TTL与非门其输出极的两个晶体管T4、T5始终保持一个导通，另一个截止的推拉状态。
T4导通，T5截止，输出高电平Y=1；T4截止，T5导通，输出低电平，Y=0。
三态门除了上述两种状态外，又出现了T4、T5同时截止的第三种状态。
因为晶体管截止时c、e之间是无穷大阻抗，输出端Y对地、对电源（vcc）阻抗无穷大。
因此这第三种状态也称高阻状态。