数字电路与逻辑设计第三 逻辑门电路 ppt课件.ppt

《数字电路与逻辑设计第三 逻辑门电路 ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章逻辑门电路介绍各种门电路的功能及特点，掌握门电路的外部特性即引脚功能及其应用。概述第3章逻辑门电路在第一章中，我们已经知道逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。其主要类型有与门、或门、与非门、或非门、异或门等。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。门电路的输出状态与赋值对应关系：一般采用正逻辑即高电位对应“1”；低电位对应“0”。1UCC高电

2、平00V低电平利用管子的开关特性能够实现各种门电路。二极管、三极管的开关特性R1.二极管的开关特性导通截止相当于开关断开相当于开关闭合S3V0VSRRD3V0V2.三极管的开关特性饱和截止3V0VuO0相当于开关断开相当于开关闭合uOUCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V3.1基本逻辑门电路3.1.1二极管“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+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0V000000101010110010000110

3、01001111ABYC“与”门逻辑状态表0V3V满足什么逻辑关系？表达式？逻辑符号？“与”想一想：Y=ABC&ABYC3.1.2二极管或门电路1.电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表3V3V-U12VRDADCABYDBC2.工作原理输入A、B、C全为低电平“0”，输出Y为“0”。输入A、B、C有一个为“1”，输出Y为“1”。满足什么逻辑关系？表达式？逻辑符号？“或”想一想：Y=A+B+CABYC>13.1.3三极管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式：Y=A“

4、0”10“1”1.电路“0”“1”AY“非”门逻辑状态表逻辑符号1AY例：根据输入波形画出输出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY1>1ABY2Y2R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门&ABFR1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门逻辑式：&ABF逻辑符号：3.1.4“与非”门电路1.体积大、工作不可靠。2.需要不同电源。3.各种门的输入、输出电平不匹配。分立元件门电路的缺点：采用类似的方法还可以构成或非门、异或门等。数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所需要的全部

5、元件和连线。使用时接：电源、输入和输出。数字集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特点。3.2TTL数字集成逻辑门电路(三极管—三极管逻辑门电路)TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相比，具有速度快、可靠性高和微型化等优点，目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成“与非”门电路的工作原理、特性和参数。输入级中间级输出级3.2.1TTL“与非”门电路1.电路T5YR3R5ABCR4R2R1T3T4T2+5VT1E2E3E1B等效电路C多发射极三极管“与”“非”复合管形式T5YR3R5ABCR4R2R1T3T4T2+5VT1“1”(3.6V)(1)输入全为高电平“1”(3

6、.6V)时2.工作原理4.3VT2、T5饱和导通钳位2.1VE结反偏截止“0”(0.3V)负载电流（灌电流）输入全高“1”,输出为低“0”1VT5YR3R5ABCR4R2R1T3T4T2+5VT12.工作原理1VT2、T5截止负载电流（拉电流）(2)输入端有任一低电平“0”(0.3V)(0.3V)“1”“0”输入有低“0”输出为高“1”流过E结的电流为正向电流VY5-0.7-0.7=3.6V5V有“0”出“1”全“1”出“0”“与非”逻辑关系00010011101111011001011101011110ABYC“与非”门逻辑状态表Y=ABC逻辑表达式：Y&ABC“与非”门3.2.1TTL

7、“与非”门的技术参数(1)电压传输特性：输出电压UO与输入电压Ui的关系。CDE电压传输特性测试电路01231234Ui/VUO/V&+5VUiUoVVAB阈值电压UT=1.4vABCDE(2)TTL“与非”门的参数电压传输特性典型值UOH=3.6V，UOH(min)=2.4V典型值UOL=0.3V，UOL(max)=0.4V输出高电平电压UOH输出低电平电压UOL输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOL