《数电逻辑门电路》PPT课件.ppt

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1、第三章逻辑门电路重点：1.掌握TTL门电路、MOS门电路的特点；2.学会分析TTL门电路、MOS门电路的逻辑功能；3.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。1§3.0二极管特性及其组成的门电路数字电路中常用的半导体器件有：二极管、三极管、场效应管等。这些器件在数字电路中只有两种工作状态：开通(导通)、关断(截止)，即开关作用。一、半导体二极管D阳极阴极1、图形符号2UD=0.7V(硅管)0.3V(锗管)≈0相当于短接,称D为导通若E＞0.7V(硅管)、0.3V(锗管)：RD≈0ERDIRD+UD-2、二极管的开关特性(1)当二极管上加正向电压时这时

2、二极管相当于一个接通的开关。(2)当二极管上加反向电压时R'D≈∞,I'≈0,U'D≈E这时二极管相当于一个：断开的开关——称D为截止。二极管具有——单向导电性ERDR'D+U'D-I'3二.二极管门电路(DDL门电路)1.二极管与门(1)电路LD1D2AB+12VR+uL-D1D2+uA-+12V-R+uB-简化电路输入信号输入信号输出电压＆BAL(2)图形符号4设二极管为硅管,包括以后的分析。0003V3V03V3V0.7V0.7V0.7V3.7VLD1D2AB+12VR+uL-D1D2+uA-+12V-R+uB-(3)工作原理(输出输入关系)uAuBuL0V0

3、V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7V5(4)真值表(状态表、功能表)(5)逻辑代数式：L=A·B高低电平用1、0等效有0出0，全1出1uAuBuL0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABL000010100111高电平：＞2V———低电平：＜1V正逻辑：高电平用“1”表示，低电平用“0”表示负逻辑：高电平用“0”表示，低电平用“1”表示今后讲课、作业若不特别指明，默认为正逻辑62.二极管或门(1)电路LD1D2AB-12V(2)图形符号≥1BAL0003V3V03V3V－0.7V2.3V2.3V2.3V(3)真值表(

4、4)逻辑代数式：有1出1，全0出0L=A+BABL0000111011117三、逻辑电路的性能指标衡量逻辑电路优劣的指标如下1、输入输出电平——表示输入、输出电压值的大小高电平——＞2V，用1表示低电平——＜1V，用0表示不同厂家、不同系列的所对应的高低电平有所不同。如P70表3.1.2所示。2、噪声容限——表示门电路的抗干扰能力。噪声容限越大，抗干扰能力越强。门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。同样，它的输入高低电平也有一个范围，即它的输入信号允许一定的容差，称为噪声容限。8低电平噪声容限：VNL＝VOFF-VOL（max）＝0.8V-0.4V＝0.4V

5、高电平噪声容限：VNH＝VOH（min）-VON＝2.4V-2.0V＝0.4V噪声容限越大越好！950%50%tPHLtPLH输入波形ui输出波形uO3、传输延迟时间tpd——表示输出波形相对于输入波形延迟了多长时间tPHL——导通延迟时间tPLH——截止延迟时间平均传输延迟时间tpd：tpd越小越好！104、功耗PD——表示其耗能多少PD∝fV2DDf：转换频率VDD：电源电压——PD越小越好！5、延时-功耗积DPDP＝tpdPD——DP越小越好！6、扇入系数与扇出系数扇入系数NI＝门电路的输入端个数扇出系数NO：指一个门电路能带同类门的最大数目，它表示带负载的能

6、力。NO越大越好。扇出系数NO分为两种情况：1100＆＆＆IIHIIHIOH(1)拉电流工作时的扇出系数NOH扇出系数NOH＝IOH/IIH(2)灌电流工作时的扇出系数NOL11＆＆＆IILIILIOL扇出系数NOL＝IOL/IIL127、逻辑电路的其它参数(1)关门电平电压VOFF——是指输出电压上升到VOH(min)时对应的输入电压。即输入低电压的最大值。在产品手册中常称为输入低电平电压，用VIL(max)表示。(2)开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL(max)时对应的输入电压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用VIH(min

7、)表示。(3)阈值电压Vth——电压传输特性的过渡区所对应的输入电压，即决定电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。近似地：Vth≈VOFF≈VON即Vi＜Vth，与非门关门，输出高电平；Vi＞Vth，与非门开门，输出低电平。Vth又常被形象化地称为门槛电压。Vth的值为1.3V～1.４V。13FET分类:绝缘栅场效应管结型场效应管增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道N沟道P沟道§3.1场效应管的特性及其组成的MOS逻辑门电路一、场效应管简介——场效应管(FieldEffectTransistor，简称FET)√√√√三极管是一种电流控制元件(i