数字电子技术基础第2章

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1、概　述半导体器件的开关特性TTL集成逻辑门CMOS集成逻辑门集成逻辑门的应用本章小结第2章　逻辑门电路分立元件门电路概述主要要求：了解逻辑门电路的作用和常用类型。理解高电平信号和低电平信号的含义。TTL即Transistor-TransistorLogicCMOS即ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor一、门电路的作用和常用类型按功能特点不同分普通门(推拉式输出)CMOS传输门输出开路门三态门门电路(GateCircuit)指用以实现基本逻辑关系和常用复合逻辑关系的电子电路。是构成数字电路的基本单元之一按逻辑功能不同分与门或门非门异或门

2、与非门或非门与或非门按电路结构不同分TTL集成门电路CMOS集成门电路输入端和输出端都用三极管的逻辑门电路。用互补对称MOS管构成的逻辑门电路。二、获得高低电平的方法及高电平和低电平的含义获得高、低电平的基本原理高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值。高电平信号是多大的信号？低电平信号又是多大的信号？10高电平低电平01高电平低电平正逻辑体制负逻辑体制由门电路种类等决定主要要求：理解二极管、三极管的开关特性。掌握二极管、三极管开关工作的条件。2.1半导体器件的开关特性2.1.1半导体二极管的开关特性二极管开关电路uiuo0101三极管为什么能用作开关？怎样控制它

3、的开和关？当输入uI为低电平，使uBE

4、；相应地，ICS为临界饱和集电极电流；UCES为饱和集电极电压。对硅管，UBES0.7V，UCES0.3V。在临界饱和点三极管仍然具有放大作用。uI增大使uBE>Uth时，三极管开始导通，iB>0，三极管工作于放大导通状态。IC(sat)QAuCEUCE(sat)OiCMNIB(sat)TS临界饱和线饱和区放大区截止区uBE

5、开关工作的条件iB愈大于IBS，则饱和愈深。饱和条件iB＞IBS截止条件uBE＜Uth可靠截止条件为uBE≤0例2.1P44IC(sat)OOOuIiCuOtttUIHUILVCCUCE(sat)uI从UIL正跳到UIH时，三极管将由截止转变为饱和，iC从0逐渐增大到ICS，uC从VCC逐渐减小为UCES。uI从UIH负跳到时UIL，三极管不能很快由饱和转变为截止，而需要经过一段时间才能退出饱和区。二、三极管的动态开关特性IC(sat)OOOuIiCuOtttUIHUILVCCUCES0.9ICSton0.1ICStoffuI正跳变到iC上升到0.9ICS所需的时间ton称

6、为三极管开通时间。通常工作频率不高时，可忽略开关时间，而工作频率高时，必须考虑开关速度是否合适，否则导致不能正常工作。uI负跳变到iC下降到0.1ICS所需的时间toff称为三极管关断时间。通常toff>ton二、三极管的动态开关特性开关时间主要由于电荷存储效应引起，要提高开关速度，必须降低三极管饱和深度，加速基区存储电荷的消散。图2.3.1二极管与门返回真值表逻辑电平ABY001101010001A/VB/VY/V003303030.70.70.73.72.2.1二极管与门缺点：输出电平发生偏移2.2最简单的与、或、非门电路2.2.2二极管或门图2.3.2二极管或门返回逻

7、辑电平A/VB/VY/V0033030302.32.32.3真值表ABY001101010111缺点：输出电平发生偏移2.2.3三极管非门图2.3.3三极管非门（反相器）返回真值表AY0110R2和VEE的作用：保证输入为低电平时三极管可靠截止；输入为高电平时，保证三极管工作在深度饱和状态，使输出电平接近于零。主要要求：了解TTL与非门的组成和工作原理。了解TTL集成逻辑门的主要参数和使用常识。2.3TTL集成逻辑门掌握TTL基本门的逻辑功能和主要外特性。掌握集电极开路门和三态门的逻辑功能和应用。2.3.1TTL与