(最新)第2章逻辑门电路zlh

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1、第2章逻辑门电路基本逻辑门电路的概念TTL逻辑门电路CMOS门电路TTL电路与CMOS电路的接口10/6/20211第2章逻辑门电路在数字电路中，“门”是指能实现基本逻辑关系的电路。最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。可以将门电路的所有元器件及连接导线制作在同一块半导体基片上构成集成逻辑门电路。10/6/20212第2章逻辑门电路集成电路按照单位芯片面积集成门电路个数分为：小规模集成电路(SmallScaleIntegratedCircuit,SSI)：十几个门电路中规

2、模集成电路(MediumScaleIntegratedCircuit,MSI)：上百个门电路大规模集成电路(LargeScaleIntegratedCircuit,LSI)：几百个至几千个门电路超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegratedCircuit,VLSI)：一万个以上门电路10/6/20213第2章逻辑门电路从制造工艺看，数字集成电路可分为双极型集成电路和单极型集成电路。在晶体三极管中，自由电子和空穴两种载流子都参与导电，所以称为双极型晶体管。单极型集成电路中只有一种

3、载流子导电故称单极型晶体管。10/6/20214第2章逻辑门电路双极型集成电路中的基本开关元件是晶体三极管。双极型集成电路包括:TTL(TransistorTransistorLogic)circuit晶体管-晶体管逻辑电路（常用）ECL(EmitterCoupledLogic)circuit发射极耦合逻辑电路HTL(HighThresholdLogic)circuit高阈值逻辑电路IIL(IntegratedInjectionLogic)circuit集成注入逻辑10/6/20215第2章逻辑门

4、电路单极型集成电路中的基本开关元件是MOS(MetalOxideSemiconductor金属氧化物半导体)晶体管。单极型集成电路包括:PMOSNMOSCMOS双极型集成电路的速度高而集成度低，单极型集成电路的集成度高而速度低。10/6/20216TTL系列数字集成电路型号我国TTL系列数字集成电路型号与国际型号对应列入表2-1中标准(通用系列)高速系列肖特基系列低功耗肖特基系列54/7454/74H54/74S54/74LSCT1000CT2000CT3000CT4000TTL系列分类名称国际型

5、号国产型号系列10/6/20217获得高低电平的基本原理电子电路中用高、低电平分别表示二值逻辑的1和0两种逻辑状态。10/6/202182.1基本逻辑门电路2.1.1二极管的开关特性在理想情况下，在数字电路中二极管表现为一个受外电压控制的开关。当外加电压为脉冲信号时，二极管将随着脉冲电压的变化在“开”状态与“关”状态之间转换，也就是二极管在正向导通与反向截止两种状态之间转换。10/6/202192.1.1二极管的开关特性在数字电路中，当外加正向电压时，二极管导通，二极管正向压降为0.7V(硅管)/

6、0.2V(锗管)，等效为一个闭合的开关。10/6/2021102.1.1二极管的开关特性当外加反向电压时，二极管截止，反向电流Is约为0，等效为一个断开的开关。10/6/2021112.1基本逻辑门电路2.1.1二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑴VA=VB=3V。由于R接到电源+12V上，故DA、DB均导通VF=3V+0.7V=3.7V≈3V10/6/2021122.1基本逻辑门电路实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑵VA=3V，VB=0V由于DB导通，VF=0.7V，因而DA截止通常将D

7、B导通，使VF=0+0.7V=0.7V≈0V称为箝位。10/6/2021132.1基本逻辑门电路实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑶VA=0V，VB=3V由于DA导通VF=0+0.7V=0.7V≈0V，DB截止。10/6/2021142.1基本逻辑门电路实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑷VA=VB=0VVF=0.7V，此时DA、DB均导通。VF=0+0.7V=0.7V≈0V10/6/2021152.1.2二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。结论：(1)VA=VB=0V，VF≈0V(2)VA=0

8、V,VB=3V，VF≈0V(3)VA=3V,VB=0V，VF≈0V(4)VA=VB=3VVF≈3V10/6/2021162.1基本逻辑门电路实现与逻辑功能的电路，称为与门。000300033033输出VF(V)输入VF(V)VF(V)电位关系FAB(a)10/6/2021172.1.3二极管或门实现逻辑或功能的电路，称为或门。⑴VA=VB=3V，由于R接到电源-VEE（-12V）上，故DA、DB均导通。VF因此为VA-VD=2.3V≈3V。10/6/2021182.1基本逻辑门电路