课题五-分立元件门电路及ttl集成门电路.讲课教案.ppt

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1、课题五-分立元件门电路及TTL集成门电路.n了解门电路的电路结构及性能特点n熟练掌握各种门的功能。一半导体二极管、三极管的开关特性体现开关作用→静态特性开关特性转换过程→动态特性Z＝0→短路、相当开关闭合理想开关特性Z＝∞→断路、相当开关断开D正偏→D导通→UD很小→电路导通UD≈0.7V,硅管注:讲课如不特殊说明,均以硅管为例.UD≈0.3V,锗管D反偏→D截止→UD很大→电路断开UD+VD反向恢复过程:iR－D正偏时，PN结电阻较小。加上反压ViV后，形成较大的I2；尔后，随着结电1阻的增加，反向电流逐渐

2、减小，直至t漏电流Is。V2反向恢复时间treIDV2I10.1I2电流由I20.1I2,所需的时间。tRIs说明:⑴转换时间：截止→导通较小导通→截止较大I2tre故D的开关时间以tre来衡量。⑵Vi的最高频率以10tre来取值。二极管的开关特性S导截通止3DRV3V0VRS0VRVcc=5V1kVVoiTβ=3010KVbeVbc截止反偏（或Ibs，开关闭合。VVVcccescciI,V0.3VbbscesRRCCV

3、i开关时间:tT从：0截止→导通，建立电荷需要时间ic0.9Icmax→ton0.1Icmax导通→截止存储电荷消散需要时间0t→tofftdtrtstftontdtr开启延时上升说明:⑴转换时间：截止→导通时间ton较小导通→截止时间toff较大tofftstf⑵t中t占主要部分。offs关闭存储下降+UCC+UCCRC3VRC3VuOuO00VCRuOBTEui饱和+UCC0VRCuOCuOUCCE对应三种基本逻辑运算，有三种基本门电路Vcc（5V）R⑴电路D1F⑵原理5VA电位表：D20VB

4、电路分析要求出输入的各种组合与输出的关系真值表:ABF0→低电位000实现010了与1→高电位逻辑100功能111⑶符号AAA&FFFBBB国标惯用国外D1F5VA⑴电路D20VB⑵原理电位表：R真值表:ABF实现000了或011逻辑功能1010→低电位1111→高电位⑶符号AAA≥1F＋FFBBB国标惯用国外Vcc(5V)Rc⑴电路FAT⑵原理Rb电位表：真值表:AF实现01了非逻辑10功能⑶符号AFFF1AA国标惯用国外把单级门电路级联起来,构成复合门,如:与非门、或非门等等。A1AAY或非门BYBYB

5、AAA与非门&YYYBBBAA=1AY异或门YYBBBA=AA同或门YBYBYB国标惯用国外Vcc（5V）电位表：RD15VAFD20VB高电平（1）ABF高电平（0）ABF低电平（0）000低电平（1）111真值表010真值表101100011F＝ABF＝A＋B111000等价正与逻辑负或逻辑低电位→0⒈正逻辑门电路的输入、输出电压定义为：高电位→1低电位→1⒉负逻辑门电路的输入、输出电压定义为：高电位→0说明：⑴前面所述基本门电路均以正逻辑定义。⑵同一个逻辑门电路，在不同逻辑定义下，实现的逻辑功能不同。⑶

6、数字系统中，不是采用正逻辑就是采用负逻辑，而不能混合使用。本书中采用正逻辑系统。⒊正负逻辑转换（只需了解）一个门的输入和输出同FABFAB⑴依据:时取反，则：FABFAB正逻辑←→负逻辑⑵目的：化简和转换电路。⑶方法：从后往前的奇数级上，输入、输出都取反，且与门→或门，或门→与门，即可化简电路。正负逻辑转换举例A&B&&&YC&EHD正负逻辑转换举例A&YABCDEHB&&&YC&EHD1.奇数级，前后取反A&2.相互抵消B&≥1&&Y3.与门→或门C&EH≥1DAY(ABCD)

7、EH&1B&ABECDEH1YC&EDH三TTL集成门电路(与非门)二极管----晶体三极管逻辑门（DTL）集晶体三极管----晶体三极管逻辑门（TTL）成双极型射极耦合逻辑门（ECL）2逻集成注入逻辑门电路（IL）辑N沟道MOS门(NMOS)门单极型(MOS型)P沟道MOS门(PMOS)互补MOS门(CMOS)+5VR1输R入2级由多发射R4极晶体管3kT1和基极电组R1组成，它b实C2现了输入中变间量级A是、放B大、C1c1的与运T算3。级，由T2、R2AT2和R3T组4成，T2Vcc

8、（5V）BT1的集电极C2和CE2R5发射极ER2可以F分D提1供两个相ATF位相反5的电压输出F级：A由TB、CT、T和R、D23454B信号D4R5组成，其中T3、T4构成复合R3D3C管，与T5组成推拉式输出结构，具有较强的负载能力。多发射极中间推挽输入级倒相级输出级1.输入有低电平（0.3V）时Vb1=0.3+0.7=1V+5VR1不足以让R2R4T2、T5导通3k1Vb1