苏大考研数电2.ppt

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1、第二章门电路§2-1概述§2-2二极管、三极管、MOS管开关等效电路§2-3最简单的与、或、非门电路§2-5CMOS门电路§2-4TTL门电路§2—1.概述如果以输出的高电平表示逻辑“1”，则为正逻辑，反之为负逻辑。用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路统称为门电路一、门电路二、正、负逻辑本课件中，全部采用正逻辑。§2—2.二极管三极管和MOS管开关等效电路开关闭合当Ua>Ub时，D导通开关断开当Ua≤Ub时,D截止当Ub为高电平UIH时，T饱和当Ub为低电平UIL时，T截止开关闭合开关断开一、二极管开关等效电路（理想情况下）二、三极管开关等效电路（理想情

2、况下）三.MOS管开关等效电路（理想情况下）当UGS≥2v时，当UGS<2v时，2.PMOS管开关等效电路。当UGS≤-2v时，当UGS>-2v时,（等效开关图同上）TN截止1、NMOS管开关等效电路TN导通：TP导通：TP截止：§2—3最简单的与、或、非门电路2-3-1二极管与门2.工作原理DaDbUYUaUb0003v3v03v3v3.真值表（状态表）4.输出函数式Y=A•B5.逻辑符号&YAB0O011011Y0001导通导通导通导通导通导通截止截止0.7V0.7V0.7V3.7vAB1.电路组成（以二输入为例）+VCCRABYDaDb设：VCC=5V，U

3、IH=3v,UIL=0v二极管正向压降0.7V。1。电路组成(以二输入为例)2。工作原理UaUb0003v3v03v3v3。真值表AB00011011Y01114.输出函数式Y=A+B5。逻辑符号截止截止截止截止导通导通导通导通DaDbUY2.3v2.3v2.3vYAB≥102-3-2二极管或门-VEEVcc3.真值表A01Y104.输出函数式Y=A5.逻辑符号1AY2.工作原理注：为了保证在输入低电平时三极管可靠截止，常将电路接成上图形式。由于接入了负电源VEE，即使输入低电平信号稍大于零，也能使三极管的基极为负电位，使三极管可靠截止，输出为高电平。1。电原理

4、图Ua03vT截止饱和UY02-3-3.三极管非门2-3-4.其它门电路一、其它门电路其它门电路有与非门、或非门、同或门、异或门等等。（略）二、门电路的“封锁”和“打开”问题&ABCY当C=1时，Y=AB.1=AB与门打开，与功能成立。当C=0时，Y=AB.0=0与门封锁，与门不能工作。≥ABCY当C=1时，Y=A+B+1=1或门封锁，或门不能工作。当C=0时，Y=A+B+0=A+B或门打开，或功能成立。能“打开”或者“封锁”门电路的信号叫“控制信号”。控制信号的输入端叫“控制端”，或“使能端”。与门、与非门可用“0”封锁，用“1”打开；或门、或非门可用“1”封

5、锁，用“0”打开；VCD§2-4TTL门电路3、真值表和逻辑符号A01Y101、电路结构图输入级倒相级输出级2、工作原理设Vcc=5V,UIH=3.4v,UIL=0.2v,PN结的导通电压为0.7v。1AY2.1VUAT1发射结UB1T2T3T4UY0.2V导通0.9v截止导通截止3.4v3.4V导通4.1v导通截止导通0.2v?T1集电结截止导通T1T2T3T4R1Y+VCCAUB12-4-1TTL非门T2，T4导通后，把UB1钳制在2.1V。此时：T1处于倒置工作状态；β、IIH都很小,74系列门电路的每个输入端的IIH≤40μA。IIHT1UB13.4V2

6、.1V1.4V5、电压传输特性当非门的UIUTH当非门的UI≤UTH时，TTL门电路有7174系列，74系列的标准参数：UOH（min）=2.4vUOL(max)=0.4vUIH(min)=2.0vUIL(max)=0.8v≥UTH时，TTL非门的电压传输特性如图，其转折区对应的输入电压叫阈值电压，记为UTHVO/VVI/V3210.51.01.5OUTH=1.4v=U0LU0U0=U0H因为：2.输入为高电平（UIH≥2v）时等效简化电路如图：T1管倒置工作β0，高电平输入电流IIH很小，为A级。低电平输入电流IIL较大，当Vcc=5v，UIL=0.2v

7、时，IIL1mA。输入简化电路如图：一.输入特性（讨论T1管）1.输入低电平（UIL≤0.8v)时近似分析时，常用IIS来代替。IIS是输入短路（UIL=0）时的电流。74系列门电路的每个输入端的IIH≤40μA。+VCCR1T1UILIIL截止+VCCR1T1UIHIIH导通be2be42-4-2TTL非门的静态输入特性和输出特性二.输出特性1.输出为低电平时（U0=U0L≤0.4V)输出端带负载的情形如图：低电平输出电流:IOL=N1·IILN1·IIS由于T4管的导通电阻为RON，N1是输出低电平时负载门的数目。所以，UOL=IOL·RON。为了保证U

8、OL≤0.4v，要限制负