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数字电子技术(第五版) 课件 第2章 逻辑门电路.pptx

发布:2025-04-10约7.28千字共85页下载文档
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1、用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路通称为逻辑门电路。2、常用的门电路在逻辑功能上有:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。一、逻辑门电路基本概念与门或门非门与非门或非门

图3.1.1正逻辑和负逻辑允许范围UIH(min)UIL(max)TTL742.0V0.8VCMOS40003.5V1.5V◆对元、器件参数精度和电源稳定度较模拟电路低一些◆增加数字信号的位数可提高数字电路的运算精度在电子电路中,用高、低电平分别表示‘1’、‘0’两种二值逻辑状态,此为正逻辑,否则为负逻辑。如图1所示。

高低电平的一般获取方法图3.1.2获得高、低电平的基本原理(a)单开关电路缺陷?(b)互补开关电路

二、集成电路的电器指标?5VCMOS5VTTLLVTTL2.5VCMOS4.4V2.4V2.4V2.3V3.5V2.0V2.0V1.7V2.5V1.5V1.5V1.2V0.5V0.4V0.4V0.2V1.5V0.8V0.8V0.7V表3.1.1常用集成逻辑门的电平参数1.输出电压与输入电压:输出高电平时允许的最低电平?:输出低电平时允许的最高电平?:输入高电平时允许的最低电平?:输入低电平时允许的最高电平?

2.抗干扰容限?电路中一旦引入外界干扰,则会使输出信号产生波动。?(3-1-1)(3-1-2)?

请依据下表,计算5VTTL电路的抗干扰容限。?

1.二极管与门电路图3.1.3二极管与门表3.1.2二极管与门电平表ABY(V)000.7030.7300.7333.7三、分立元件门电路

2.二极管或门电路图3.1.4二极管或门表3.1.3二极管或门电平表ABY(V)000032.3302.3332.3

3.三极管非门(反相器)图3.1.5三极管非门??

4.其它电路图3.1.6与非门电路图3.1.7或非门电路

体积大、功耗大、可靠性差;一般情况下输出与输入之间会发生高、低电平的偏移;输出端负载电阻的接入会对输出电平造成影响,从而无法直接驱动负载电路。分立元件电路缺陷:

四、集成电路的分类推拉式输出或CMOS反相器输出输出结构OC输出或OD输出三态输出双极型集成门电路(TTL、ECL)制造工艺MOS型集成门电路(NMOS、PMOS、CMOS)Bi-CMOS型门电路

TTL集成电路应用最早、技术比较成熟,是现代电路设计中使用最广泛的电路类型之一。TTL集成电路输入端和输出端使用的基本开关都是半导体三极管,因此称为三极管—三极管逻辑(Transistor-TransistorLogic)电路,简称TTL电路。

一、晶体管的开关特性图3.3.1NPN型晶体管开关电路及输出特性曲线??

1.TTL集成门电路的总体结构图3.3.2TTL集成门电路结构图二、TTL集成门电路的电路结构输入级中间级输出级输入输出

(1)二极管与门输入2.TTL集成门电路典型输入级形式ABC000010100111C=AB逻辑关系:图3.3.3二极管与门输入形式表3.2.1图3.3.3的真值表

(2)二极管或门输入图3.3.4二极管或门输入形式ABC000010100111表3.2.2图3.3.4的真值表逻辑关系:C=A+B

C=A逻辑关系:钳位二极管VD:既抑制输入端可能出现的负极性干扰脉冲,又可以防止输入电压为负时,VT的发射极电流过大,起保护作用。(3)单发射级输入◆VA=VIL时,VT导通,工作在饱和状态,VCA:0.1~0.3V,所以VC输出低电平;◆VA=VIH时,VT倒置,VC输出高电平。工作原理图3.3.5单发射级输入形式

C=AB钳位二极管VD1、VD2亦起保护作用,且ID(max)≈20mA。(4)多发射级输入◆VA=VIL或VB=VIL时,VT至少有一个发射结导通,工作在饱和状态,VCA:0.1~0.3V,所以VC输出低电平;◆VA=VB=VIH时,VT倒置,所以VC输出高电平。工作原理图3.3.6多发射级输入形式逻辑关系:

(1)单变量分相器3.TTL集成门电路典型中间级形式A(V)F1(V)F2(V)0.31203.02.62.3逻辑关系:?图3.3.7单变量分

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