数电ch2门电路与组合逻辑电路VIP免费

第第22章逻辑门电路章逻辑门电路第第22章逻辑门电路章逻辑门电路2.1分立元件门电路2.2集成逻辑门电路2.3组合逻辑电路的分析方法2.4组合逻辑电的设计方法5V2V0V0.8VVHVL概述1、高电平、低电平低电平高电平3.4V0.2V2、逻辑赋值VH-------1VL-------0正逻辑体系VH-------0VL-------1负逻辑体系3、高低电平获取方法开关+5V5VVH1+5V0VVL044、半导体器件的开关特性、半导体器件的开关特性理想开关理想开关•开关打开时：漏电流为零•开关闭合时：导通电压为零，导通电阻为零I=0U=0，R=0•开关动作在瞬时完成机械开关电子开关11））二极管的开关特性二极管的开关特性+5V+Vi-D+Vo-R1、二极管导通：Vi=0V时，D正向导通，Vo=0.7V，相当于开关闭合。2、二极管截止：Vi=5V时，D反向截止，Vo=5V，相当于开关打开。44、半导体器件的开关特性、半导体器件的开关特性22））三极管的开关特性三极管的开关特性1)三极管截止Vi=0V时,T截止,IB=0，IC≈0，VCE≈Vcc，Vo=5V,三极管CE间相当于断开的开关。+5VRcRbT+Vi-+Vo-IBIC2)三极管饱和导通Vi=ViH时,IB=(Vi-0.7)/Rb,ICS≈Vcc/Rc,IBS=ICS/β，当IB>IBS时,三极管饱和导通VCE=VCES=0.2V，Vo=0.2V，三极管CE间相当于闭合的开关。33））MOSMOS管的开关特性管的开关特性+VDDRDRGT+Vi-+Vo-IGID1）MOS管截止Vi=0V时：VGS＜VGS(th)，MOS管工作在截止区，ID=0，MOS管DS间相当于断开的开关Vo=VDD2）MOS管导通Vi=VDD时：VGS＞VGS(th)，VGD＞VGS(th)，MOS管工作于可变电阻区，RON＜1KΩ，MOS管DS间相当于闭合的开关Vo≈0V分立元件门电路分立元件门电路VVAAVVBBVVYY0V0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V0V3V3V3V3VAABBYY0000000011001100001111110.7V0.7V0.7V3.7V一、二极管与门二、二极管或门二、二极管或门VVAAVVBBVVYY0V0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V0V3V3V3V3VAABBYY0000000011111100111111110V2.3V2.3V2.3V三、三极管非门三、三极管非门ViViVoVo0V0VVVCCCCVVCCCC0.2V0.2VAAYY001111001.1.体积大、工作不可靠。体积大、工作不可靠。2.2.需要不同电源。需要不同电源。3.3.各种门的输入、输出电平不匹配。各种门的输入、输出电平不匹配。分立元件门电路的缺点分立元件门电路的缺点集成电路集成电路19611961年美国德克萨斯仪器公司率先制作了第一年美国德克萨斯仪器公司率先制作了第一块集成电路块集成电路IC(IntegratedCircuit)IC(IntegratedCircuit)集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特点价格便宜的特点TTLTTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶体管，称之为晶体管，称之为::Transistor—TransistorLogicTransistor—TransistorLogic。。2.2集成逻辑门电路按集成度高低可分为:双极型,如TTL门电路中规模集成电路(MSI):几百个大规模集成电路(LSI):几千个超大规模集成电路(VLSI):一万个以上按导电类型可分为:小规模集成电路(SSI):100个以下MOS型,如CMOS门电路2.2.1TTL2.2.1TTL逻辑门电路逻辑门电路◆◆TTLTTL（晶体管—晶体管逻辑）门电路只制成单片集成电路。（晶体管—晶体管逻辑）门电路只制成单片集成电路。输入级由多发射极晶体管构成，输出级由推挽电路（功率输出输入级由多发射极晶体管构成，输出级由推挽电路（功率输出电路）构成。普通电路）构成。普通TTLTTL与非门如下图所示。与非门如下图所示。逻辑关系：逻辑关系：一、一、TTLTTL与非与非门门1.1.电路结构电路结构BAY+5VYR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c11k1.6k130AD2D3D1B图形符号：图形符号：输出级输入级倒相级输入级倒相级输出级0.3V3.4V11、当输入、当输入AA为低电平为低电平VVILIL=0.3V=0.3V时，时，TT11导通，导通后导通，导通后VVb1b1=1.0V=1.0V，因此，因此TT22截止，截止，VVc2c2为高电平，为高电平，VVe2e2为低电平，从而为低电平，从而TT44导通，导通，TT55截止，输出为高电截止，输出为高电平平VVOHOH==5–V5–VD3D3-V-VBE4BE4-V-VR2R23.6V3.6V。。RL+5VYR4R2R14kT2R3T4T1T5b1c11k1.6k130AD2D3D1B2TTL2TTL与非门电路的工作原理与非门电路的工作原理接入负载后，由于T5的截止，有电流从Vc...