（逻辑门电路）课件.ppt

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1、第2章逻辑门电路学习要点：基本逻辑门电路的逻辑功能典型与非门电路结构与非门电路的外特性与级连集电极开路（OC）与非门三态门半导体器件的开关特性分立元件门电路TTL集成门电路CMOS集成门电路退出获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态。导通时阻抗很小，相当于短路；截止时阻抗很大，相当于开路。逻辑0和1：电子电路中用高、低电平来表示。逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路。简称门电路。基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门

2、和异或门等。单向导电性：正向导通——P、N间很小的压降，相当于开关闭合。反向截止——P、N间等效很大电阻，相当于开关断开。二极管的开关特性表现在正向导通和反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。2.1、二极管的开关特性二极管符号：正极负极＋　uD　－uououi＝0V时，二极管截止，如同开关断开，uo＝0V。ui＝5V时，二极管导通，如同0.7V的电压源，uo＝4.3V。二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。Ui<0.5V时，二极管截止，iD=0。Ui>0.5V时，二极管导通。Uiitt2.2、

3、三极管的开关特性②ui=0.3V时，因为uBE<0.5V，iB=0，三极管工作在截止状态，ic=0。因为ic=0，所以输出电压：①ui=1V时，三极管导通，基极电流：因为0IBS，三极管工作在饱和状态。输出电压：uo＝UCES＝0.3V＋－RbRc+VCCbce＋

4、－截止状态饱和状态iB≥IBSui=UIL<0.5Vuo=+VCCui=UIHuo=0.3V＋－RbRc+VCCbce＋－＋＋－－0.7V0.3V饱和区截止区放大区iB≈0数字电路中，三极管作为一个由基极电流控制的无触点开关：饱和导通：Vce≈0，C、E间相当于开关闭合。截止：Vce≈Vcc，C、E间相当于开关断开。开通时间：截止饱和，建立基区电荷的时间。关闭时间：饱和截止，基区存储电荷消散的时间。饱和程度越深，所需时间越长。2.3基本逻辑门电路1、二极管与门Y=AB2、二极管或门Y=A+B二极管门电

5、路的电平偏移问题：由于二极管的正向压降，经过一级门后，输出电平与输入电平有约0.7V（硅管）的偏移，许多级门电路互相串接时，将使高、低电平偏离标准数值越来越远，以至造成错误结果。常采用二极管和三极管的组合电路来消除串接时产生的电平偏移，并提高带负载能力。3、三极管非门①uA＝0V时，三极管截止，iB＝0，iC＝0，输出电压uY＝VCC＝5V②uA＝5V时，三极管导通。基极电流为：iB＞IBS，三极管工作在饱和状态。输出电压uY＝UCES＝0.3V。三极管临界饱和时的基极电流为：三极管反相器的带负载问题

6、：三极管反相器开关速度不高，带负载能力不强。输出高电平时（T截止），负载使输出高电平下降。输出低电平时（T饱和），负载可能使T退出饱和，使输出低电平上升。三极管T饱和程度越深，退出饱和所需时间越长（开关速度下降），但带负载能力越强。TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路TTL逻辑门电路2.4TTL逻辑门电路1、TTL与非门电路⑴电路构成：输入级：多发射极三极管T1、R1作用：提高工作速度。中间放大级：T2、R2、

7、R3作用：提高开关速度和提高带负载能力。推拉式输出级：T3和T4、T5、R4、R5作用：提高开关速度和提高带负载能力。①输入信号不全为1：如uA=0.3V，uB=3.6V3.6V0.3V1V则uB1=0.3+0.7=1V，T2、T5截止，T3、T4导通，T1深度饱和。忽略iB3，输出端的电位为：输出Y为高电平。uY≈5―0.7―0.7＝3.6V⑵逻辑功能：3.6V3.6V②输入信号全为1：如uA=uB=3.6V2.1V则uB1=2.1V，T2、T5导通，T3、T4截止，T1倒置放大。输出端的电位为：u

8、Y=UCES＝0.3V输出Y为低电平。功能表真值表逻辑表达式输入有低，输出为高;输入全高，输出为低。输入级提高开关速度输入由“1”跳至“0”时，因T1射极突跳至“0”，IR1流入T1射极，而此时T2，T5尚未脱离饱和，VC1仍为1.4V，T1发射结正偏，集电结反偏处于放大状态，于是有很大的电流从T2基极流向T1，使T2基区存储电荷迅速消散，加快T2退出饱和，因而加快与非门输出由“0”向“1”的转换⑶性能改善：—在T2由饱和向截止转换时，VC2升高，使T3