最新数字逻辑-第三章概要课件ppt.ppt

《最新数字逻辑-第三章概要课件ppt.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、数字逻辑-第三章概要一.按采用的半导体器件分类：1.按采用的半导体器件分I2L电路CMOS电路NMOS电路PMOS电路ECL电路HTL电路TTL电路MOS型集成电路双极型集成电路3.1数字集成电路的分类二.按集成度（单个芯片所含门的个数）区分：1.小规模集成电路SSI（SmallScaleIntegration，100门以下/片）2.中规模集成电路MSI（MediumScaleIntegration，100~999门/片）3.大规模集成电路LSI（LargeScaleIntegration，1000~99999门/片）4.超大规模集成电路VLSI（ＶeryLargeS

2、caleIntegration,10万门以上/片)(1)静态特性：断开时，开关两端的电压不管多大，等效电阻ROFF=无穷，电流IOFF=0。闭合时，流过其中的电流不管多大，等效电阻RON=0，电压UAK=0。(2)动态特性：开通时间ton=0关断时间toff=0理想开关的开关特性：8/18/20217客观世界中，没有理想开关。乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。半导体二极管、三极管和MOS管做为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。8/18/202183.2.1二极管

3、的开关特性1.静态特性及开关等效电路正向导通时UD(ON)≈0.7V（硅）0.3V（锗）RD≈几Ω～几十Ω相当于开关闭合图2-1二极管的伏安特性曲线二极管静态特性是指二极管处于导通和截至两种稳定状态下的特性。8/18/20219反向截止时反向饱和电流极小反向电阻很大（约几百kΩ）相当于开关断开图2-1二极管的伏安特性曲线8/18/202110图2-2二极管的开关等效电路(a)导通时(b)截止时图2-1二极管的伏安特性曲线开启电压理想化伏安特性曲线8/18/2021112.动态特性：动态特性是指二极管在导通与截至两种状态转换过程中的特性，它表现为完成两种状态之间的转换需

4、要一定的时间。开通时间：从反向截止变为正向导通所需要的时间。反向恢复时间tre：二极管从正向导通到反向截止所需的时间。一般反向恢复时间比开通时间大得多。tre一般为纳秒数量级（通常tre≤5ns）。8/18/2021123.2.2三极管的开关特性1.静态特性及开关等效电路在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在饱和和截止两种开关状态，放大区只是极短暂的过渡状态。图2-3三极管的三种工作状态（a）电路（b）输出特性曲线8/18/202113开关等效电路(1)截止状态条件：发射结和集电结均反偏特点：电流约为08/18/202114(2)饱和状态条件：发射结正偏，集电结

5、正偏特点：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅8/18/202115图2-4　三极管开关等效电路(a)截止时(b)饱和时8/18/2021162.三极管的开关时间（动态特性）图2-5三极管的开关时间开启时间ton上升时间tr延迟时间td关闭时间toff下降时间tf存储时间ts8/18/202117(1)开启时间ton三极管从截止到饱和所需的时间。ton=td+trtd：延迟时间tr：上升时间(2)关闭时间toff三极管从饱和到截止所需的时间。toff=ts+tfts：存储时间（几个参数中最长的；饱和越深越长）tf：下降时间toff>ton。开关时间一般在纳秒数量

6、级。8/18/202118门电路的概念：实现基本和常用逻辑运算的电子电路，叫逻辑门电路。实现与运算的叫与门，实现或运算的叫或门，实现非运算的叫非门，也叫做反相器，等等。分立元件门电路和集成门电路:分立元件门电路：用分立的元件和导线连接起来构成的门电路。简单、经济、功耗低，负载差。集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门电路。3.3逻辑门电路8/18/2021193.3.1二极管与门电路1.电路2.工作原理A、B为输入信号（高电平+3V或低电平0V）F为输出信号VCC＝+5V表

7、2-1　电路输入与输出电压的关系ABF0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7V8/18/202120用逻辑1表示高电平（此例为≥+2.3V）用逻辑0表示低电平（此例为≤0.7V）ABF0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7V3.逻辑赋值并规定高低电平4.真值表ABF000010100111表2-2二极管与门的真值表A、B全1，F才为1。可见实现了与逻辑8/18/2021215.逻辑符号6.工作波形(又一种表示逻辑功能的方法）7.逻辑表达式F＝AB图2-6二极管与门（a）电路（b）逻辑符号（c）工作波形8