数字电路康华光(第五版)ch3逻辑门电路

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1、3逻辑门电路3.1分立元件逻辑门电路3.2TTL逻辑门电路3.3MOS逻辑门电路3.4逻辑描述中的几个问题3.5逻辑门电路使用中的几个实际问题11、了解半导体器件的开关特性。2、熟练掌握基本逻辑门（与、或、与非、或非、异或门）、三态门、OC门和传输门的逻辑功能。3、熟练掌握逻辑门电路的技术参数及在应用中的接口问题。本章要求：2逻辑门:用以实现逻辑运算的电子电路。分类：二极管门电路三极管门电路TTL门电路MOS门电路PMOS门CMOS门逻辑门电路分立门电路集成门电路NMOS门3由电子电路实现逻辑运算时，它的输

2、入和输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值，而是有一定的变化范围。100VVCC高电平低电平注意：43.1分立元件逻辑门电路3.1.1二极管的开关特性vi二极管从反向截止到正向导通的时间极短，可以忽略不计；但二极管从正向导通到反向截止要经过反向恢复的过程，反向恢复时间为tre。外加正向电压，二极管导通，相当于开关闭合；外加反向电压，二极管截止，相当于开关断开。5输入A、B、C全为“1”时，输出L为“1”。输入A、B、C有“0”时，输出L为“0”。0V0V0V0V0V3

3、V+12VRDADCABLDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABLC真值表0V3V3.1.2二极管与门电路6有“0”出“0”，全“1”出“1”。L=ABC逻辑表达式：逻辑符号：&ABLC00000010101011001000011001001111ABLC真值表实现“与”逻辑关系70V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABLC真值表3V3V-12VRDADCABLDBC输入A、B、C全为“

4、0”时，输出L为“0”。输入A、B、C有“1”时，输出L为“1”。3.1.3二极管或门电路8有“1”出“1”，全“0”出“0”。00000011101111011001011101011111ABLC真值表实现“或”逻辑关系L=A+B+C逻辑表达式：逻辑符号：ABLC>193.1.4BJT的开关特性BJT截止，iB0，iC0，vO＝VCE≈VCC，c、e极之间近似于开路,相当于开关断开。vI=0V时：vI=5V时：BJT饱和，iB=IBS，iC=ICS，vO＝VCES≈0.2V，c、e极之间近似于短路,

5、相当于开关闭合。10很小，约为数百欧，相当于开关闭合可变很大，约为数百千欧，相当于开关断开c、e间等效内阻VCES≈0.2~0.3VVCE＝VCC－iCRcVCEO≈VCC管压降且不随iB增加而增加ic≈iBiC≈0集电极电流发射结和集电结均为正偏发射结正偏，集电结反偏发射结和集电结均为反偏偏置情况工作特点iB>iB≈0条件饱和放大截止工作状态0

6、两种状态的相互转换需要一定的时间才能完成。1210截止饱和逻辑表达式：L＝A“0”10“1”“0”“1”AL真值表逻辑符号：1AL3.1.5BJT非门电路13CL的充、放电过程均需经历一定的时间，必然会增加输出电压O波形的上升时间和下降时间，导致基本的BJT反相器的开关速度不高。基本BJT反相器的动态性能若带电容负载故需设计有较快开关速度的实用型TTL门电路。14CMOS集成电路——广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路4000系列74HC74HCT74VHC74VHCT74LVC74VAUC74系列74L

7、S系列74AS系列74ALS1、TTL与CMOS逻辑器件型号系列数字集成电路简介TTL集成电路——广泛应用于中、小规模集成电路15表面贴装(SMT)——集成度高，面积小，引脚密度高2、TTL与CMOS逻辑器件的封装数字集成电路简介双列直插式(DIP)——强度高，耐高温性能好163.2TTL逻辑门电路3.2.1TTL反相器的基本电路3.2.2TTL与非门电路3.2.3TTL或非门电路3.2.4集电极开路门和三态门电路17输出级T3、D、T4和Rc4构成推拉式的输出级。用于提高开关速度和带负载能力。中间级T2和

8、电阻Rc2、Re2组成，从T2的集电结和发射极同时输出两个相反的信号，作为T3和T4输出级的驱动信号；Rb14kWRc21.6kWRc4130WT4DT2T1+–vIT3+–vO负载Re21KWVCC(5V)输入级中间级输出级3.2.1TTL反相器1.电路组成输入级T1和电阻Rb1组成。用于提高电路的开关速度182.TTL反相器的工作原理（逻辑关系、性能改善）（1）当输入为低电平T3LRb14kΩT4T2+5VT