数字路与逻辑设计ch.2 逻辑门电路 ppt课件.ppt

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1、2.1基本逻辑门电路2.2TTL数字集成逻辑门电路2.3ECL逻辑门电路2.4MOS逻辑门电路2.5数字集成电路使用中应注意的问题第二章逻辑门电路2.1基本逻辑门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路,与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。门电路主要有:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。2.1.1正逻辑和负逻辑由电子电路实现逻辑运算时,它的输入和输出信号都是用电位(或称电平)的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值,而是有一定的变化范围。2.1.1正逻辑和负逻辑电平的高低一般用“1”和“0”

2、两种状态区别,若规定高电平为“1”,低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明,均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平2.4~5V0~0.8V正逻辑半导体二极管二极管示意图阴极阳极(d)符号D1.二极管加正向电压时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。2.二极管加反向电压时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。NP阳极阴极NP+-正向导通,电阻近似为0,正向压降为0.7VNP+-反向截止,电阻趋向

3、于无穷大14.3.2伏安特性导通压降外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。正向特性反向特性硅0.6~0.8VUI死区电压PN+–PN–+反向电流在一定电压范围内保持常数。2.1.2二极管“与”门电路1.电路2.工作原理输入A、B、C全为高电平“1”,输出Y为“1”。输入A、B、C不全为“1”,输出Y为“0”。0V0V0V0V0V3V+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0.7V00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻

4、辑状态表0.7V3.7V2.1.2二极管“与”门电路2.逻辑关系:“与”逻辑即:有“0”出“0”,全“1”出“1”Y=ABC逻辑表达式:逻辑符号:&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表2.1.3二极管“或”门电路1.电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V-0.7V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表2.3V2.3V-5VRDADCABYDBC2.工作原理输入A、B、C全为低电平“0”,输出Y为“0”

5、。输入A、B、C有一个为“1”,输出Y为“1”。2.1.2二极管“或”门电路2.逻辑关系:“或”逻辑即:有“1”出“1”,全“0”出“0”Y=A+B+C逻辑表达式:逻辑符号:ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表半导体三极管NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN基极发射极集电极符号:BECIBIEICBECIBIEICNPN型三极管PNP型三极管发射结集电结BECNNP基极发射极集电极当VC>VB>VE,VB-VE≈0.7V时,三极管

6、导通,IC与IB成比例变化(IB的值不太大),IC=βIB,且IE=IC+IB。当VB-VE略大于0.7V时,IB急剧增大,IC无法再与IB成比例变化(IC的值已增大到极限),IC≠βIB,此时,三极管饱和导通,VC

7、0,IB=0IC=IE=ICEO≈0UBE≥0,IB=0IC=IE=ICEO≈0放大UBE≈0.7V,UCE>1V>UBEIC=βIB,且IE=IC+IBUBE≈-0.7V,UCE<-1V<UBEIC=βIB,且IE=IC+IB饱和UBE≈0.7V,UCE≈0.3V<UBEIC<βIBUBE≈-0.7V,UCE≈-0.3V>UBEIC<βIB2.1.4三极管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式:Y=A“0”10“1”1.电路“0”“1”AY“非”门逻辑状态表逻辑符号1AY1、“与非”

8、门电路有“0”出“1”,全“1”出“0”“与”门&ABCY&ABC“与非”门00010011101111011001011101011110ABYC“与非”门逻辑状态表逻辑表达式:Y=ABC1Y“非”门2.1.5复合逻辑门R1DR2F+12V+2V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门逻辑式:&ABF逻辑符号:2、“或非”门电路有“1”出“0”,全“0”出

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1、2.1基本逻辑门电路2.2TTL数字集成逻辑门电路2.3ECL逻辑门电路2.4MOS逻辑门电路2.5数字集成电路使用中应注意的问题第二章逻辑门电路2.1基本逻辑门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路,与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。门电路主要有:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。2.1.1正逻辑和负逻辑由电子电路实现逻辑运算时,它的输入和输出信号都是用电位(或称电平)的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值,而是有一定的变化范围。2.1.1正逻辑和负逻辑电平的高低一般用“1”和“0”

2、两种状态区别,若规定高电平为“1”,低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明,均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平2.4~5V0~0.8V正逻辑半导体二极管二极管示意图阴极阳极(d)符号D1.二极管加正向电压时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。2.二极管加反向电压时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。NP阳极阴极NP+-正向导通,电阻近似为0,正向压降为0.7VNP+-反向截止,电阻趋向

3、于无穷大14.3.2伏安特性导通压降外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。正向特性反向特性硅0.6~0.8VUI死区电压PN+–PN–+反向电流在一定电压范围内保持常数。2.1.2二极管“与”门电路1.电路2.工作原理输入A、B、C全为高电平“1”,输出Y为“1”。输入A、B、C不全为“1”,输出Y为“0”。0V0V0V0V0V3V+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0.7V00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻

4、辑状态表0.7V3.7V2.1.2二极管“与”门电路2.逻辑关系:“与”逻辑即:有“0”出“0”,全“1”出“1”Y=ABC逻辑表达式:逻辑符号:&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表2.1.3二极管“或”门电路1.电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V-0.7V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表2.3V2.3V-5VRDADCABYDBC2.工作原理输入A、B、C全为低电平“0”,输出Y为“0”

5、。输入A、B、C有一个为“1”,输出Y为“1”。2.1.2二极管“或”门电路2.逻辑关系:“或”逻辑即:有“1”出“1”,全“0”出“0”Y=A+B+C逻辑表达式:逻辑符号:ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表半导体三极管NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN基极发射极集电极符号:BECIBIEICBECIBIEICNPN型三极管PNP型三极管发射结集电结BECNNP基极发射极集电极当VC>VB>VE,VB-VE≈0.7V时,三极管

6、导通,IC与IB成比例变化(IB的值不太大),IC=βIB,且IE=IC+IB。当VB-VE略大于0.7V时,IB急剧增大,IC无法再与IB成比例变化(IC的值已增大到极限),IC≠βIB,此时,三极管饱和导通,VC

7、0,IB=0IC=IE=ICEO≈0UBE≥0,IB=0IC=IE=ICEO≈0放大UBE≈0.7V,UCE>1V>UBEIC=βIB,且IE=IC+IBUBE≈-0.7V,UCE<-1V<UBEIC=βIB,且IE=IC+IB饱和UBE≈0.7V,UCE≈0.3V<UBEIC<βIBUBE≈-0.7V,UCE≈-0.3V>UBEIC<βIB2.1.4三极管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式:Y=A“0”10“1”1.电路“0”“1”AY“非”门逻辑状态表逻辑符号1AY1、“与非”

8、门电路有“0”出“1”,全“1”出“0”“与”门&ABCY&ABC“与非”门00010011101111011001011101011110ABYC“与非”门逻辑状态表逻辑表达式:Y=ABC1Y“非”门2.1.5复合逻辑门R1DR2F+12V+2V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门逻辑式:&ABF逻辑符号:2、“或非”门电路有“1”出“0”,全“0”出

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