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1、上次课内容及要求:1、约束项、任意项及冗余项的概念（熟悉）。2、有冗余项逻辑函数的化简（掌握）。3、正、负逻辑的概念（了解）。4、数字逻辑电路基础小结。本次上课内容（2学时）第二章逻辑门电路§2-1二极管门电路利丿IJ二极管正向导通、反向截止的开关特性可构成二极管门电路。2-1-1二极管与门•、电路及逻辑分析图1（G所示为二输入与门电路，图（b）为其逻辑符号。设输入端信号电平只有两种取值，即3V和0V,则可得到电路在A、B不同取值组合下的输出端电平，如表1所示。3.9KD1D2oFB(a)(b)图1二极管与门V.4(V)vB(V)VF(V)000.703
2、0.7300.7333.7表1图1的状态电平注意:TTL电路存在标准髙电平公丹和标准低电平公“电路电平等于或髙于匕昭，均认为是高电平；电路电平低于匕，均认为是低电平。一■般Vsh为2〜5V,而匕为0.8V。用1和0表示时，对应表1的真值表如表2所示，则F=AB,实现了与的逻辑运算。二、特点及应用低电平有所提髙（从输入端的0H上升到输出端的约0.7V）,出现了电平偏移。当有多级二极管与门相连时，易造成逻辑错谋；也由于这一点,。另外，由于二极管没有放人作用，所以对应的门电路，应用较少。但常用于判断电路的最厉一级，经三极管驱动厉带动负载工作。A
3、;000010
4、100111表2图1的真值表2-1-2二极管或门二输入端或门如图2(a)所示,(b)为其逻辑符号。可分析得到表3所示的状态电平表和表4所示的真值表。可见：F二A+B导通压降的存在，使高电平有所下降，当多级相连吋同样会出现逻辑错谋。D1a—D2Bo-^
5、F5.1K-Vee(a)(b)图2二极管或门表3图2的状态电平%少)VF(V)00-0.703+2.330+2.333+2.3表4图2的真值表ABF000011101111+Vcc图3三极管开关电路§2-2三极管门电路2-2-1三极管的开关特性一、三极管的开关作用图3所示。当匕为匕厶＜oV或匕乙小于三极管发
6、射结死区电压吋，基极电流匚〜。，则/c«0,T相当于断开的开关n而当岭端加匕H吋，如厶人于等于临界饱和基极电流,即心＞IBS=(Vcc-)/(/?/?c)，三极管处于饱和状态，使讥e=Js^0.3V,tc、e间如同一个闭合的开关。且心越人，三极管饱和程度越深，饱和越可靠（但退岀饱和所需吋间也越长）。二、三极管的开关时间三极管在截止与饱和之间转换需要有时间。图3所示电路中，如匕从匕厶跳变到匕H时，T将从截止转为饱和。在转换过程屮，发射结阻挡层将从厚变薄（使乙从0上升到饱和吋的10%）,并在基区将有多余少子的积累以形成载流子浓度梯度（使比从°・1/邙上升到0
7、.9Ics）。V.从％（此时Ic二0）上升到匕〃瞬间开始，到Ic上升到0.1Ics所需时间称为延迟时间心，而/c从0.1Ics上升到0.9Ics所需时间称为上升时间仃，则T从截止转为饱和所需时间t0N=td+tr,称为开通（启）时间，如图40当匕从匕H下降至％吋,三极管将从饱和退出进入截止状态。存在基区的多余载流子从发射极和集电极消散，使匚•从下降至°・9/邙（所需时间叫做存贮时间心）；发射结阻挡层由薄变厚，使Q从°・9/cs下降至°・1/邙（所需时间叫做下降时间〔广）。则三极管从饱和转为截止所需时间①耐=ts+tf称为关闭时间。三极管饱和越深，则饱和越
8、可靠，但关闭时间①厅越长。通常①吓»t0N,所以尽量缩短“阳就成了提高三极管开关速度的有效措施之一。tON和“吓总称为开关时间。由于开关时间的存在，使三极管开关电路的输出迟后于输入，且波形的前后沿变差。手册上给出的开关时间指的是一定测试条件下的典型值，如3DK7A,其"n<65沾，tOFF<180nSo2-2-2三极管非门如图5所示，与共射极放大电路一样具有反相的功能，所以乂称三极管反相器。合理选择R和R2的值，使A为高电平时三极管饱和，VF=VCES«0.3V:A为低电平时使三极管截止，VF=Vcco这样的门电路(特点)不会产生电平的偏移，且由于三极
9、管的放大作用，抗T扰能力和负载能力均比二极管门电路强。图5三极管非门三极管开关吋间的存在使F端波形的上升沿和下降沿变差。实用三极管非门如图6所示：二极管D叫钳位二极管，当A点电位由高电位跳变为低电位时，三极管将由饱和转为截止，F点电位由Vces«0.3V开始往+%c上升，当上升到VccZ吋，D导通,F点电位不再上升。如图6(b)所示，VF上升沿从S缩短至"，波形得到了改善。而图6(&)屮电容J被称为加速电容：当A点为高电平匕*时,T饱和,Vb«0.7V,此时jZ?l=^-V；=3V-0.7V=2.3V。在A点电位由匕片跳变为匕工的瞬间，由于G两端电Vhi
10、=+Vcc90%VhiVh2=Vcc+Vd90%Vh2Vftlt2图6实用三极管
