第2章逻辑门电路ppt课件.ppt

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1、第2章集成逻辑门电路本章主要内容介绍基本门电路的概念讨论数字集成电路的几种主要类型，重点是双极型TTL集成门电路MOS型数字集成电路第2章集成逻辑门电路集成逻辑门电路，是把门电路的所有元器件及连接导线制作在同一块半导体基片上构成的。它属于小规模集成电路(SSI)，它是组成一个较大数字系统的基本单元。第2章集成逻辑门电路小规模(SmallScaleIntegratedCircuit,SSI)是由十几个门电路构成的。中规模(MediumScaleIntegratedCircuit,MSI)是由上百个门电路构成的。大规模(La

2、rgeScaleIntegratedCircuit,LSI)是由几百个至几千个门电路构成的。超大规模(VeryLargeScaleIntegratedCircuit,VLSI)是由一万个以上门电路构成的。第2章集成逻辑门电路目前，广泛使用的逻辑门有TTL(Transistor-TransistorLogic)和CMOS两个系列。TTL门电路属双极型数字集成电路，其输入级和输出级都是三极管结构，故称TTL。CMOS门电路是由NMOS管和PMOS管组成的互补MOS集成电路，属单极性数字集成电路。第2章集成逻辑门电路我国TTL

3、系列数字集成电路型号与国际型号对应列入表2-1中标准(通用系列)高速系列肖特基系列低功耗肖特基系列54/7454/74H54/74S54/74LSCT1000CT2000CT3000CT4000TTL系列分类名称国际型号国产型号系列获得高低电平的基本原理电子电路中用高、低电平分别表示二值逻辑的1和0两种逻辑状态。二极管的开关特性⑴二极管导通条件：正向电压VF≥0.7V(0.2V)。⑵二极管截止条件：VF≤0.5V(锗管0.1V)。⑶二极管反向恢复时间treVF-VRt1vI0t(b)输入电压波形二极管的开关特性⑶二极管反

4、向恢复时间tre产生反向恢复时间tre的原因反向恢复时间tre为纳秒数量级，tre值愈小，开关速度愈快，允许信号频率愈高。三极管的开关特性⑴截止、饱和的条件截止：VBE＜0V(0.5V)饱和：IB＞IBS临界饱和：VCE=VBE此时：一般VCES=0.1～0.3V三极管的开关特性⑵三极管的开关时间0.9ICS0.1ICS延迟时间td上升时间tr开启时间ton=td+tr存储时间ts下降时间tf关闭时间toff=ts+tf一般地toff＞ton，ts＞tf并且开关时间为纳秒数量极2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功

5、能的电路，称为与门。⑴VA=VB=3V。由于R接到电源+12V上，故DA、DB均导通VF=3+0.7V=3.7V≈3V2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑵VA=3V，VB=0V由于DB导通，VF=0.7V，因而DA截止通常将DB导通，使VF=0+0.7V=0.7V≈0V称为箝位。2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑶VA=0V，VB=3V由于DA导通VF=0+0.7V=0.7V≈0V，DB截止。2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。⑷VA

6、=VB=0VVF=0.7V，此时DA、DB均导通。VF=0+0.7V=0.7V≈0V2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。结论：(1)VA=VB=0V，VF≈0V(2)VA=0V,VB=3V，VF≈0V(3)VA=3V,VB=0V，VF≈0V(4)VA=VB=3VVF≈3V2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。000300033033输出VF(V)输入VF(V)VF(V)电位关系2.1基本逻辑门电路⒈二极管与门实现与逻辑功能的电路，称为与门。AB00011011F000

7、1真值表2.1基本逻辑门电路⒉或门实现逻辑或功能的电路，称为或门。⑴VA=VB=3V，由于R接到电源-VEE（-12V）上，故DA、DB均导通。VF因此为VA-VD=2.3V≈3V。2.1基本逻辑门电路⒉或门实现逻辑或功能的电路，称为或门。⑵VA=0V，VB=3V，此时DB导通，将VF钳位在2.3V，DA加反向电压截止。因此VF=VB-VD=2.3V≈3V。2.1基本逻辑门电路⒉或门实现逻辑或功能的电路，称为或门。⑶VA=3V，VB=0V，此时DA导通，DB截止，VF=VA-VD=2.3V≈3V。2.1基本逻辑门电路⒉或

8、门实现逻辑或功能的电路，称为或门。⑷VA=VB=0V，DA、DB均导通，VF=0-VD=-0.7V≈0V。2.1基本逻辑门电路⒉或门实现逻辑或功能的电路，称为或门。结论(1)VA=VB=0V:VF≈0V(2)VA=0V,VB=3V:VF≈3V(3)VA=3V,VB=0V:VF≈3V(4)VA=VB=3V:VF≈3V2