数字电路的基础知识.ppt

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1、（2-1）数字电路的基础知识数字信号和模拟信号电子电路中的信号模拟信号数字信号时间连续的信号时间和幅度都是离散的（2-2）模拟信号：tu正弦波信号t锯齿波信号u（2-3）研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。（2-4）数字信号：数字信号产品数量的统计。数字表盘的读数。数字电路信号：tu（2-5）研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的

2、工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。在数字电路中，三极管工作在开关状态，即工作在饱和和截止状态。（2-6）第二章门电路和组合逻辑电路§2.1概述§2.2分离元件门电路§2.3TTL集成门电路§2.4MOS门电路§2.5逻辑代数§2.6组合逻辑电路分析§2.7利用小规模集成电路设计组合电路§2.8几种常用的中规模组件（2-7）§2.1概述在数字电路中，门电路是最基本的逻辑元件。门电路的输入信号于输出信号之间存在一定的逻辑关系，所以门电路又称逻辑门电路。门电路是用以实现逻辑关系的电子电路

3、，与基本逻辑关系相对应，门电路主要有：与门、或门、与非门、或非门、异或门等。在数字电路中，门电路的输入输出信号都是用电位（电平）的高低来表示。一般用高电平代表1、低点平代表0，即所谓的正逻辑系统。（2-8）ViVoKVccR100VVcc只要能判断高低电平即可K开------Vo=1,输出高电平K合------Vo=0,输出低电平可用三极管代替（2-9）R1R2AF+uccuAtuFt+ucc0.3V三极管的开关特性（截止区—饱和区）：截止饱和（2-10）§2.2分离元件门电路一、二极管与门FD1D2AB+

4、12V（2-11）“与”逻辑A、B、C都具备时，事件F才发生。EFABC&ABCF逻辑符号（2-12）F=A•B•C逻辑式逻辑乘法逻辑与AFBC00001000010011000010101001101111真值表（2-13）二、二极管或门FD1D2AB-12V（2-14）“或”逻辑A、B、C只有一个具备时，事件F就发生。1ABCF逻辑符号AEFBC（2-15）F=A+B+C逻辑式逻辑加法逻辑或AFBC00001001010111010011101101111111真值表（2-16）R1DR2AF+12V

5、+3V三、三极管非门嵌位二极管（2-17）“非”逻辑A具备时，事件F不发生；A不具备时，事件F发生。逻辑符号AEFRAF（2-18）逻辑式逻辑非逻辑反真值表AF0110（2-19）R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门与非门（2-20）几种常用的逻辑关系逻辑“与”、“或”、“非”是三种基本的逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。与非：条件A、B、C都具备，则F不发生。&ABCF（2-21）或非：条件A、B、C任一具备，则F发生。1ABCF异或：条件A、B有一个具备

6、，另一个不具备则F发生。=1ABCF（2-22）分离元件门电路缺点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。（2-23）§2.3TTL集成门电路一、TTL与非门的基本原理与分离元件电路相比，集成电路具有体积小、可靠性高、速度快的特点，而且输入、输出电平匹配，所以早已广泛采用。根据电路内部的结构，可分为DTL、TTL、HTL、MOS管集成门电路。（2-24）+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABCTTL与非门的内部结构&ABCF（2-25）+5VFR

7、4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC1、任一输入为低电平（0.3V）时“0”1V不足以让T2、T5导通三个PN结导通需2.1V（2-26）+5VFR4R2R13kR5T3T4T1b1c1ABC1、任一输入为低电平（0.3V）时“0”1Vuouo=5-uR2-ube3-ube43.6V高电平！（2-27）+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC2、输入全为高电平（3.4V）时“1”全导通电位被嵌在2.1V全反偏1V截止（2-28）2、输入全为高电平（3.4V）

8、时+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”饱和uF=0.3V此电路（2-29）1、电压传输特性二、TTL与非门的特性和技术参数测试电路&+5Vuiu0（2-30）u0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.3V)传输特性曲线u0(V)ui(V)123UOH“1”UOL(0.3V)阈值UT=1.4V理想的传输特性输出高电平输出低电平（2-31）（1）输出高电平UOH、输出低电平UO