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时间:2021-01-23
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1、数字电路第3章资料2.按输出结构区分推拉式输出或CMOS反向器输出OC输出或OD输出三态输出(二)按集成度分类小规模集成电路(SSI-SmallScaleIntegration),每片组件内包含10-100个元件(或10-20个等效门)。中规模集成电路(MSI-MediumScaleIntegration),每片组件内含100-1000个元件(或20-100个等效门)。大规模集成电路(LSI-LargeScaleIntegration),每片组件内含1000-100000个元件(或100-1000个等效门)。超大规模集成电路(VLSI-VeryLargeScaleIntegration
2、),每片组件内含100000个元件(或1000个以上等效门)。逻辑门触发器译码器、数据选择器加法器、计数器、移位寄存器只读存储器、随机存取存储器、微处理器、专用数字信号处理器(三)按数字系统设计方法分类1.通用型中规模(MSI),小规模(SSI)集成逻辑件。2.由软件组态的大规模(LSI),超大规模(VLSI)集成逻辑器件,如微处理器、单片机、通用和专用数字信号处理器等。3.专用集成电路ASIC。***全定制半定制PLDPROMPLAPALGALCPLDFPGA3.2.0(回顾)基本逻辑门电路3.2TTL集成逻辑门一、二极管与门和或门电路1.与门电路LAB+VDD3kΩ(+5V)RCC21
3、ABL=AB2.或门电路ABLDD12R3kΩABL=A+B二、三极管非门电路+VALT13RRbCCC(+5V)AL=A开关控制VI控制开关S的断、通情况。S断开,VO为高电平;S接通,VO为低电平。103.6V0V0.8V2V高电平下限低电平上限实际开关为晶体二极管、三极管以及场效应管等电子器件uccV1VoS二极管与门和或门电路的缺点:(1)在多个门串接使用时,会出现低电平偏离标准数值的情况。(2)负载能力差解决办法:将二极管与门(或门)电路和三极管非门电路组合起来。早期的双极型集成逻辑门采用的是二极管-三极管的电路(DTL)形式。由于其速度较低,以后发展成晶体管-晶体管电路(TTL
4、)形式。DTL与非门电路工作原理:(略)(1)当A、B、C全接为高电平5V时,二极管D1~D3都截止,而D4、D5和T导通,且T为饱和导通,VL=0.3V,即输出低电平。(2)A、B、C中只要有一个为低电平0.3V时,则VP≈1V,从而使D4、D5和T都截止,VL=VCC=5V,即输出高电平。所以该电路满足与非逻辑关系,即:一.TTL与非门的基本结构3.2.1TTL与非门的工作原理典型TTL与非门电路3.2.1TTL与非门的工作原理R1V1V2V3e1e2e3cABCV4P1bUCC输入级中间级输出级“与”运算输入级由多发射极晶体管V1和电阻R1组成,通过V1的各个发射极实现与逻辑功能。3
5、.2.1TTL与非门的工作原理R1V1V2V3e1e2e3cABCV4P1bUCC中间级由V2、R2、R3组成,其主要作用是从V2管的集电极c2和发射极e2同时输出两个相位相反的信号,分别驱动V3和V5管,来保证V4和V5管有一个导通时,另一个就截止。3.2.1TTL与非门的工作原理输出级由R4、R5、V3、V4、V5组成,V5是反相器,V3、V4组成复合管构成一个射随器,作为V5管的有源负载,并与V5组成推拉式电路,使输出无论是高电平或是低电平,输出电阻都很小,提高了带负载能力。3.2.1TTL与非门的工作原理多发射极晶体管T1的等效电路1.TTL与非门电路3.2.1TTL与非门的工作原
6、理工作原理设:A=0B=C=10.3V3.6V3.6V则:VA=0.3VVB1=0.3+0.7=1VVB2=0.3V所以:T2T5截止T3T4导通结果:VF=5-UBE3-UBE45-0.7-0.7=3.6V拉电流1V0.3VDA导通F=1BACABC3.6V3.6V3.6V设:A=B=C=1即:VA=VB=VC=3.6VVF=0.3V,F=0VF=0.3V2.1VVB3=UCE2+UBE5=0.3+0.7=1V1VT3导通,T4截止灌电流则:T2T5饱和DA、DB、DC截止T1集电结正偏VB1=+UBE5=2.1V0.7UBE2+输入悬空时相当于1工作原理综上所述,当输入端全部为高电位
7、(3.6V)时,输出为低电位(0.3V),这时V5饱和,电路处于开门状态;当输入端至少有一个为低电位(0.3V)时,输出为高电位(3.6V),这时V5截止,电路处于关门状态。由此可见,电路的输出和输入之间满足与非逻辑关系:TTL与非门各级工作状态:输入V1V2V3V4V5输出与非门状态全部为高电位倒置工作饱和导通截止饱和低电位UOL开门至少有一个为低电位深饱和截止微饱和导通截止高电位UOH关门工作原理TTL与非门具有较高
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