数电模电基础知识之搞懂数电技术，你看过保证能熟练运用基础数电技术！.doc

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1、数电模电基础知识之搞懂数电技术，你看过保证能熟练运用基础数电技术！　　一、集成门电路　　数字集成电路按其内部有源器件的不同可以分为两大类：一类为双极型晶体管集成电路（TTL电路）；另一类为单极型集成电路（MOS管组成的电路）。　　1．TTL集成逻辑门电路　　（1）TTL与非门　　CT74S肖特基系列TTL与非门的电路组成如图2-19（a）所示，它由输入级、中间级、输出级3个部分组成。　　　　图2-19TTL与非门电路图　　输入级：由多发射极管VT1和电阻R1组成，多发射极管的3个发射结为3个PN结。其作用是对输入变量A、B

2、、C实现逻辑与，所以它相当于一个与门。　　中间级：由VT2、R2和VT6、RB、RC组成，VT2集电极和发射极同时输出两个逻辑电平相反的信号，用以驱动VT3和VT5。　　输出级：由VT3、VT4、VT5和R4、R5组成，它采用了达林顿结构，VT3和VT4组成复合管降低了输出高电平时的输出电阻，提高了带负载能力。　　TTL与非门的逻辑符号如图2-19（b）所示；逻辑表达式为：　　对图2-19所示电路，如果高电平用1表示，低电平用0表示，则可列出图2-19所示的真值表，如表2-1所示。　　　　表2-1TTL与非门真值表　　（2

3、）集电极开路与非门（OC门）　　①工作原理。　　集电极开路与非门也叫OC门，能使门电路输出的电压高于电路的高电平电压值，且门电路的输出端可以并联以实现逻辑与功能，即线与（一般的TTL门电路不能线与）。　　OC门的电路如图2-20（a）所示，逻辑符号如图2-20（b）所示，逻辑表达式为：　　　　图2-20集电极开路与非门及逻辑符号　　②OC门的应用。　　OC门可以实现线与，如图2-21所示，逻辑表达式为；驱动显示器、实现电平转换，如图2-22所示。　　　　图2-21用OC门实现线与　　（3）与或非门　　与或非门电路如图2-2

4、3（a）所示，逻辑符号如图2-23（b）所示，逻辑表达式为：　　　　图2-22驱动显示器、实现电平转换　　　　图2-23与或非门及逻辑符号　　（4）三态输出门　　三态输出门是指不仅可输出高电平、低电平两个状态，而且还可输出高阻状态的门电路，如图2-24所示，为控制端。　　当=0时，G输出P=1，VD截止，输出Y=，三态门处于工作状态。低电平有效。　　　　图2-24三态输出与非门及其逻辑符号　　当=1时，G输出P=0，VD导通，输出高阻状态。　　2．CMOS集成逻辑门　　和TTL数字集成电路相比，CMOS电路的突出特点是微功

5、耗、高抗干扰能力。　　（1）CMOS反相器　　由两个场效应管组成互补工作状态，如图2-25所示。逻辑表达式为：　　　　图2-25CMOS反相器　　（2）CMOS与非门　　如图2-26所示，两个串联的增强型NMOS管VTN1和VTN2为驱动管，两个并联的增强型PMOS管VTP1和VTP2为负载管，组成CMOS与非门，逻辑表达式为：。　　（3）CMOS或非门　　如图2-27所示，两个并联的增强型NMOS管VTN1和VTN2为驱动管，两个串联的增强型PMOS管VTP1和VTP2为负载管，组成CMOS或非门，逻辑表达式为：　　　　

6、图2-26CMOS与非门　　　　图2-27CMOS或非门　　（4）CMOS传输门　　将两个参数对称一致的增强型NMOS管VTN和PMOS管VTP并联可构成CMOS传输门，电路和逻辑符号如图2-28所示。　　　　图2-28CMOS传输门及逻辑符号　　（5）CMOS三态门　　图2-29（a）所示为低电平控制的三态门输出，图2-29（b）为逻辑符号。　　　　图2-29CMOS三态门输出及逻辑符号　　当时，VTP2和VTN2导通，VTN1和VTP1组成的CMOS反相器工作，所以。　　当，VTP2和VTN2同时截止，输出Y对地和对电

7、源VDD都呈高阻状态。　　（6）CMOS异或门　　图2-30（a）所示为异或门，图2-30（b）为逻辑符号。　　　　图2-30CMOS异或门及逻辑符号　　当输入A=B=0或A=B=1时，即输入信号相同，输出Y=0；当输入A=1或B=1时，即输入信号不同，输出Y=1。其真值表如表2-2所示。　　　　表2-2异或门真值表　　3．复合门电路　　除了上述介绍的逻辑门电路外，还有或非门、异或门、同或门等，表2-3是基本门和常用复合门的逻辑符号、逻辑表达式及逻辑功能。　　表2-3基本门和常用复合门的对照表　　二、组合逻辑电路　　逻辑电

8、路在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关，则该电路称为组合逻辑电路。　　1．组合逻辑电路的分析方法　　（1）分析步骤　　①根据给定的逻辑电路写出输出逻辑关系式。一般从输入端向输出端逐级写出各个门输出对其输入的逻辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入变量的逻辑函数式。必