逻辑门电路课件.ppt

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1、逻辑门电路用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路通称为门电路（GateCircuits）。常用的逻辑门电路主要有与门(AND)、或门（OR）和非门（NOT），与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）、同或门（XNOR）等。本章将重点介绍TTL集成逻辑门电路和MOS集成逻辑门电路的基本原理和电气特性，为实际应用打下基础。1概述2基本逻辑门电路1.与门实现与运算功能的逻辑器件称为与门。与门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：F=A·B每个与门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，两输入端的与门逻辑符号及真值表如图表所示。2.或门

2、实现或运算逻辑功能的逻辑器件称为或门。或门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：F=A+B每个或门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，两输入端的或门逻辑符号及真值表如图表所示。3.非门实现非运算逻辑功能的逻辑器件称为非门。非门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：F=A每个非门有一个输入端和一个输出端。非门逻辑符号及真值表如图表所示。1.与非门实现与运算后再进行非运算的复合逻辑电路称为与非门。与非门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：与非门有两个或两个以上的输入端。两个输入端与非门的逻辑符号及真值表如图表所示。2.或非门实现或运算后再进行非运算的复合

3、逻辑电路称为或非门。或非门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：或非门有两个或两个以上的输入端。两个输入端或非门的逻辑符号及真值表如图表所示。3.与或非门实现与、或、非三种复合运算的逻辑电路称为与或非门。与或非门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：四个输入端与或非门的逻辑符号及真值表如图表所示。4.异或门实现异或逻辑的门电路称为异或门。异或逻辑指两输入端取值不同时，输出为1；当两个输入端取值相同时，输出为0。异或门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：异或门有且只有两个输入端，一个输出端。异或门的逻辑符号及真值表如图表所示。5.同或门实现同或逻辑的门电

4、路称为同或门。同或逻辑指两输入端取值相同时，输出为1；当两个输入端取值不同时，输出为0。同或门输出和输入之间的逻辑关系表达式为：同或门有且只有两个输入端，一个输出端。同或门的逻辑符号及真值表如图表所示。F=A⊙B=3TTL集成门电路TTL集成电路有5种不同系列，分别介绍如下。（1）54/74系列这是标准TTL系列，相当于国产CT1000系列。（2）54L/74L系列这是低功耗TTL系列，没有相应的国产系列与之对应。该系列功耗为1mW以下。3.1TTL集成电路概述（3）54H/74H系列这是高速TTL系列，相当于国产CT2000系列。与标准74

5、系列相比，它做了两方面的改进，一是减小了电阻值，二是采用了达林顿结构，从而提高了工作速度。（4）54S/74S系列这是肖特基TTL系列，相当于国产CT3000系列。由于采用了正向压降只有0.3V的肖特基势垒二极管，有效地减轻了三极管的饱和深度。（5）54LS/74LS系列这是低功耗肖特基TTL系列，相当于国产CT4000系列。该系列除采用肖特基二极管提高工作速度外，还通过增大电路中的电阻值来减少功耗。74系列是民用产品，54系列是军用产品，两者参数基本相同。3.2TTL与非门图2.4TTL与非门电路R4、T4、D3和T5组成推拉式输出极，直接

6、驱动负载。D1、D2为输入端钳位二极管，用来限制输入端出现的负极性干扰脉冲，以保护输入端的T1管。与非门的典型电路如图2.4所示。图中T1是多发射极晶体管，可以把它看成具有两个发射极的共基极三极管。TTL与非门电路由三级组成：T1、R1和D1、D2组成输入极，实现逻辑与功能；T2、R2和R3组成中间极，从T2的集电极和发射极同时输出两个相位相反的信号，分别驱动T4和T5管，它完成放大和倒相作用；3.4其他TTL门电路图2.12TTL非门电路图1．TTL非门当输入A为低电平，VIL=0.3V时，T1发射结导通，T1工作在深饱和状态。T1管Vb1

7、被钳位在1V，其饱和压降Vces1=0.1V，Vc1=0.4V，T2和T5截止。Vb4Vcc=5V，T4和D3管导通。因此uo=VOH=Vb4-Vbe4-Vd3=3.6V，输出为高电平，F=1。图2.12TTL非门电路图当输入A为高电平时，VIH=3.6V时，如果假设此时T1管的发射极导通，则Vb1=VIH+0.7V=4.3V，使T1管的集电结、T2和T5管的发射结三个PN结导通，结果Vb1=Vbc1+Vbe2+Vbe5=2.1V，于是T1管的发射结反偏，T1实际工作在倒置放大状态。另外，由于Vc2=Vces2+Vbe5=0.3+0.7=1

8、V，D3管截止。因此，uo=Vc5=0.1V=VOL，输出F=0。由于T1集电结、T2和T5发射结导通，T5工作在深饱和状态，故Vc5=Vces5=0.1V。图2.