数字电子技术第二章门电路.ppt

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1、第二章门电路一、门电路的概念实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的电子电路与或非与非或非异或与或非概述与门或门非门与非门或非门异或门与或非门二、逻辑变量与两状态开关低电平高电平断开闭合高电平3V低电平0V二值逻辑:所有逻辑变量只有两种取值(1或0)。数字电路:通过电子开关S的两种状态(开或关)获得高、低电平，用来表示1或0。3V3V逻辑状态1001S可由二极管、三极管或MOS管实现三、高、低电平与正、负逻辑负逻辑正逻辑0V5V2.4V0.8V高电平和低电平是两个不同的可以截然区别开来的电压范围。0

2、10V5V2.4V0.8V10四、分立元件门电路和集成门电路①分立元件门电路：用分立的元器件和导线连接起来构成的门电路。②集成门电路：把构成门电路的元器件和连线，都制作在一块半导体芯片上，再封装起来。常用：CMOS和TTL集成门电路五、数字集成电路的集成度一块芯片中含有等效逻辑门或元器件的个数小规模集成电路SSI(SmallScaleIntegration)<10门/片或<100元器件/片中规模集成电路MSI(MediumScaleIntegration)10~99门/片或100~999元器件/

3、片大规模集成电路LSI(LargeScaleIntegration)100~9999门/片或1000~99999元器件/片超大规模集成电路VLSI(VeryLargeScaleIntegration)>10000门/片或>100000元器件/片uYuAuBR0D2D1+VCC+10V2.2分立元器件门电路2.2.1二极管与门和或门一、二极管与门3V0V符号:与门（ANDgate)ABY&0V0VUD=0.7V0V3V3V0V3V3V真值表ABY000110110001Y=AB电压关系表uA/Vu

4、B/VuY/VD1D200033033导通导通0.7导通截止0.7截止导通0.7导通导通3.7二、二极管或门uY/V3V0V符号:或门（ORgate)ABY≥10V0VUD=0.7V0V3V3V0V3V3VuYuAuBROD2D1-VSS-10V真值表ABY000110110111电压关系表uA/VuB/VD1D200033033导通导通-0.7截止导通2.3导通截止2.3导通导通2.3Y=A+B一、半导体三极管非门T截止T导通2.2.2三极管非门（反相器）饱和导通条件:+VCC+5V1kRc

5、RbT+-+-uIuO4.3kβ=30iBiCT饱和因为所以电压关系表uI/VuO/V0550.3真值表0110AY符号函数式+VCC+5V1kRcRbT+-+-uIuO4.3kβ=30iBiC三极管非门:AY1AY2.4TTL集成门电路（Transistor—TransistorLogic）2.4.1TTL反相器一、电路组成及工作原理+VCC(5V)R1uIuo4kAD1T1T2T3T4DR21.6kR31kR4130Y输入级中间级输出级D1—保护二极管防止输入电压过低。当uI<

6、-0.5~-0.7V时，D1导通，uI被钳制在-0.5~-0.7V，不可能继续下降。1.电路组成因为D1只起保护作用，不参加逻辑判断，为了便于分析，今后在有些电路中将省去。2.工作原理+VCC(5V)R1uIuo4kAT1T2T3T4DR21.6kR31kR4130Y0VT1的基极电压无法使T2和T4的发射结导通T1深度饱和T2、T4截止，iC1=0RL拉电流T3、D导通0V3.6V0V0.7V0V负载的等效电阻iC15V因为所以则①+VCC(5V)R1uIuo4kAT1T2T3T4D

7、R21.6kR31kR4130Y2.工作原理ebc因为:uE>uB>uC，即发射结反偏集电结正偏iii=βiib=(1+βi)ib4.3Vce3.6V1.4V0.7V2.1V②T1倒置放大状态T2饱和，T3、D均截止T4饱和导通uO=UCES4≤0.3V1V0.3V0.3uI/VuO/V03.63.60.3则所以输入短路电流IIS二、静态特性1.输入特性(1)输入伏安特性：1iI+VCC+5VuI+-uoT1iIuI+-be2be4+VCC+5VR14kIV/uImA/i012-1I

8、SIILIUILUIHIHI低电平输入电流IIL高电平输入电流或输入端漏电流IIH即：当Ri为2.5k以上电阻时，输入由低电平变为高电平(2)输入端负载特性：1+VCC+5VuI+-uoRiT1iB1uI+-be2be4+VCC+5VR14kRiRi/026412uI/VT2、T4饱和导通Ri=Ron—开门电阻（2.5kΩ）RonT2、T4截止Ri=Roff—关门电阻（<0.7k）即：当Ri为0.7k以下电阻时,输入端相当于低电平。Roff0.7V1.4V2.输出特性uO1+VCC+5