《逻辑门电路恢复》PPT课件

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1、第三章门电路§3.1概述§3.2基本逻辑门电路§3.3TTL逻辑门§3.4其它类型的TTL门电路§3.5MOS门电路1§3.1概述门电路的作用：是用以实现逻辑关系的电子电路，与基本逻辑关系相对应。门电路的主要类型：与门、或门、与非门、或非门、异或门等。门电路的输出状态与赋值对应关系：正逻辑：高电位对应“1”；低电位对应“0”。混合逻辑：输入用正逻辑、输出用负逻辑；或者输入用负逻辑、输出用正逻辑。一般采用正逻辑负逻辑：高电位对应“0”；低电位对应“1”。2100VVcc在数字电路中，对电压值为多少并不重要，只要能判断高低电

2、平即可。K开------VO输出高电平，对应“1”。K合------VO输出低电平，对应“0”。VOKVccRVV3门(电子开关)满足一定条件时，电路允许信号通过开关接通。开门状态：关门状态：条件不满足时，信号通不过开关断开。4开关作用二极管反向截止：开关接通开关断开三极管（C,E)饱和区：截止区：开关接通CEB开关断开正向导通：CEB53.2半导体二极管门电路3.2.1二极管的开关特性1.二极管开关原理由于半导体二极管具有单向导电性，即外加正向电压时导通，外加反向电压时截止，所以它相当于一个受外加电压极性控制的

3、开关。DRVCCvivo++--二极管开关电路0tv二极管伏安特性二极管伏安特性方程：i=Is（eV/VT-1）62.二极管的近似伏安特性和对应的等效电路由二极管伏安特性方程和曲线可以看出，半导体二极管反向电阻不是无穷大，正向电阻也不是0。而且，电压和电流之间是非线性关系。此外，由于存在着PN结表面的漏电阻以及半导体的体电阻，所以真正的二极管的伏安特性与上面给出的还略有差别。因此，在分析二极管组成的电路时，通常需要通过近似的分析来判断二极管的开关状态。为此，必须利用近似的简化特性或电路模型，以简化分析和计算过程。7图3.

4、2.3二极管伏安特性的几种近似方法a.当外加电源电压和电阻相对二极管的导通电压和正向电阻均在同一数量级时的等效。b.当正向电压不能忽略时的等效c.当正向电压和导通电阻均可忽略时的等效8图3.2.4二极管的动态电流波形3.二极管的开关时间：加于二极管上的电压波形二极管上产生的相应电流波形二极管由截止到饱和二极管由饱和到截止9§3.2.2二极管与门电路FD1D2AB+12V逻辑变量逻辑函数(uD=0.3V)10000010ABF100111逻辑式：F=A•B逻辑符号：&ABF113.2.3二极管或门FD1D2AB-12V12

5、000011ABF101111逻辑式：F=A+B逻辑符号：ABF13§3.5TTL门电路（P109）数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。使用时接：电源、输入和输出。数字集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特点。TTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶体管，称之为:Transistor—TransistorLogic。14uFt0.3VtruAt-VB1+VB2R1R2AF+ucc+ucc3.5.1双极型三极管的开关特性（P109）iCttdtftsIcs

6、0.9Ics三极管截止饱和基极临界饱和电流IBS=Vcc/ßRc集电极饱和电流Ics=Vcc/Rc一、三极管的开关特性15R1DR2AF+12V+3V二、三极管反相器钳位二极管16逻辑式：逻辑符号：1AF17R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门三、二极管、三极管电路与非门逻辑式：&ABF逻辑符号：183.5.2TTL与非门的电路结构和工作原理一、结构TTL与非门的内部结构+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC3603k75010019输入级输出级中间级+5V

7、ABCR1T1R2T2R3FR4R5T3T4T5T1—多发射极晶体管：实现“与”运算。20+5VABCR1T1R2T2R3FR4R5T3T4T5“非”复合管形式与非门输出级“与”211.任一输入为低电平（0.3V）时“0”0.7V不足以让T2、T5导通+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC3603k750100三个PN结导通需2.1V22+5VFR4R2R13kR5R3T3T4T1T5b1c1ABC0.7V“0”uouo=5-uR2-ube3-ube43.4V高电平！逻辑关系：任0则1

8、。23+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC“1”全导通电位被钳在2.1V全反偏1V截止2.输入全为高电平（3.4V）时24+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”饱和uF=0.3V输入、输出的逻辑关系式：逻辑关系：全1则0。25二、电压传输特性测试电路&+5Vui