数字电路第二章逻辑门电路

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1、电子技术数字电路部分第二章门电路1第二章门电路§2.1概述§2.2分离元件门电路§2.3TTL集成门电路§2.4其它类型的TTL门电路§2.5MOS门电路2门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，门电路是具有多输入端和单输出端的开关电路，可以独立地完成各种逻辑功能，与我们所讲过的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，一般用高电平代表1、低点平代表0，即所谓的正逻辑系统。§2.1概述门电路是数字电路中最基本的单元电路310ViVoKVccR只要能判断高低电平即可K开------Vo=1,输出高电平K合

2、------Vo=0,输出低电平可用三极管代替4R1R2AF+VccuAtuFt+Vcc0.3V三极管的开关特性：5逻辑门电路分类：分立元件门电路集成逻辑门电路§2.2分立元件门电路6二极管与门FD1D2AB+12V一、二极管与门电路结构组成7二极管与门电路工作过程：设二极管的饱和压降为0.3伏。FD1D2AB+12V8工作特点：全高出高，有低出低二极管与门电路应用：画输出波形ABF9二极管或门FD1D2AB-12V二、二极管或门电路电路组成10二极管或门电路工作过程FD1D2AB-12V11二极管或门电路工作特点：全低出低，有高出高应用：画

3、输出波形12R1DR2AF+12V+3V三极管非门嵌位二极管三、三极管非门电路电路组成13（三极管的饱和压降假设为0.3付）三极管非门电路工作过程R1DR2AF+12V+3V14三极管非门电路电路特点：它只工作在三极管的饱和区和截止区工作特点：有低出高，有高出低15R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门与非门四、与非门电路电路组成16与非门电路特点：1、先与后非2、全高出低，有低出高17五、或非门电路电路组成DDAB-12VR1DR2F+12V+3V三极管非门18或非门电路特点：1、先或后非2、全低出高，有高出低1

4、91.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。分立元件门电路的缺点4.功耗大。20与分立元件电路相比，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管集成门电路等。§2.3TTL集成门电路集成电路：把电容、电阻、二极管、三极管以及电路的连线都集成在一块硅半导体的基片上，组成了一个具有一定逻辑功能的完整电路，并封装在一个管壳内，这就是集成电路。21集成电路优点：体积小、重量轻、功耗小。分类：1、按用途：线性集成电路数字

5、集成电路2、按结构：双极型（TTL，ECL，I^2L）单极型（MOS）3、按集成度：小规模集成电路（1-10）中规模集成电路（10-100）大规模集成电路（>=100）超大规模集成电路（>=10000）超超大规模集成电路（>=100000）4、按速度：低速集成电路（Tpot>40ns）中速集成电路（Tpot>16ns）高速集成电路（Tpot>6ns）超高速集成电路（Tpot<6ns）22一、TTL与非门的内部结构+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC2.3.1TTL与非门的基本原理23TTL与非门的基

6、本原理1、输入级：R1和一个多发射级晶体管组成。作用：完成与的逻辑功能。2、中间级：R2和R3、T2组成。作用；完成放大、倒相的功能3、输出级：由R4、R5和T3、T4、T5组成。作用：用来完成非的功能。工作特点：T4、T5一管导通，另一管截止，推拉式工作方式。24预备知识一、晶体三极管的工作状态放大区倒置截止区饱和区发射结正偏Ub>Ue反偏UbUe集电结反偏Uc>Ub正偏UcUb正偏Uc>Ub25主要参数导通条件：Ube>0.5v饱和条件：Ubes>0.7v,Uces=0.1-0.3v深饱和浅饱

7、和261.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+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABCTTL与非门的基本原理工作过程分析27+5VFR4R2R13kR5T3T4T1b1c1ABC1.任一输入为低电平（0.3V）时“0”1Vuouo=5-uR2-ube3-ube43.4V高电平！282.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+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC292.输入全为高电平

8、（3.4V）时+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”饱和uF=0.3V30一、电压传输特性2.3.2TTL与非门的特性和技术参数测试电路