数字电子逻辑门电路VIP免费

数字电子逻辑门电路1概述2分立元件门电路3TTL集成门电路4MOS门电路5TTL电路与CMOS电路的接口6门电路的VHDL描述逻辑门电路1概述用以实现基本逻辑运算和符合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、同或门等。门电路的种类：按是否集成分类有分立元件逻辑门电路、集成逻辑门电路。而后者又分为TTL门电路和MOS门电路等。2分立元件门电路2.1二极管与门最简单的与门可以用二极管和电阻组成。设VCC=5v，A、B端输入的高低电平分别为VIH=3v,VIL=0v，二极管VD1、VD2的正向导通压降VDF=0.7v。A、B当中有一个是低电平0v必有一个二极管导通使F为0.7v2分立元件门电路2.1二极管与门最简单的与门可以用二极管和电阻组成。设VCC=5v，A、B端输入的高低电平分别为VIH=3v,VIL=0v，二极管VD1、VD2的正向导通压降VDF=0.7v。A、B同时为高电平3vF为3.7v如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表示；1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑电平列表改写成真值表为：A(v)B(v)F(v)000.7030.7300.7333.7则输入、输出逻辑电平列表为：ABF000010100111F=AB2.2二极管或门最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。A、B同时为低电平0vF为0v2.2二极管或门最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成。A、B当中有一个是高电平F为高电平2.3v则输入、输出逻辑电平列表为：A(v)B(v)F(v)000032.3302.3332.3如果规定2v以上为高电平，用逻辑1状态表示；1v以下为低电平，用逻辑0表示。则逻辑电平列表改写成真值表为：ABF000011101111F=A+B2.3三极管非门A为低电平0vVT管截止F为高电平3v2.3三极管非门A为高电平3vVT管饱和导通F为低电平0.3v输出、输出的逻辑关系为：AF3TTL集成门电路3.1TTL集成门电路的结构TTL集成门电路的结构一般分为三级，即输入级、中间级和输出级。完成信号输入放大作用完成信号处理及耦合作用完成驱动放大作用1.输入级形式C=AC=A+BC=ABC=AB2.中间级形式⑴单变量分相器对于功能不同的门，这部分电路不一样。例如TTL与非门中间级就是分相器；或非门中间级就是线与电路。分相器的逻辑表达式为：⑵A+B分相器A、B中有一个为高电平VT1、VT2必有一个饱和导通F2必然为高电平，F1为低电平。⑵A+B分相器A、B均为低电平VT1、VT2都截止F2必然为高电平，F1为低电平。输入、输出的逻辑关系为：其输出与输入变量的逻辑关系为：根据以上分析，不难得到n个变量之(或)的分相器。3.输出级形式TTL集成门电路输出有四种输出形式，即(a)集电极开路输出，(b)三态门输出，(c)图腾柱输出，(d)复合管和图腾柱输出。(a)(b)特点：具有控制VT1、VT2均截止的电路，当控制有效时，输出端F呈高阻态；当控制无效时，按逻辑门正常功能输出0，1两态。特点：要接负载电阻RL和驱动电压VCC，实现高压、大电流驱动。3.输出级形式TTL集成门电路输出有四种输出形式，即(a)集电极开路输出，(b)三态门输出，(c)图腾柱输出，(d)复合管和图腾柱输出。(c)(d)特点：任何时候作为输出的两个三极管，总有一个处于截止状态，而另一个处于饱和导通状态，该电路具有较强的驱动能力。特点：具有图腾柱输出和复合管输出的特点，有极强驱动能力。3.2TTL门电路一、TTL与非门电路输入级中间级输出级由多发射极三极管VT1和电阻R1组成为典型的单变量C输入的分相器为典型的复合管和图腾柱输出形式ABF二、TTL与门电路输入级中间级输出级F=AB三、与或非门和或非门电路输入级中间级输出级由两个独立的与门电路组成为A+B典型分相器由典型的复合管和图腾柱输出构成CDABF或非门电路构成：在与或非门电路的基础上，去除输入级发射极B和D，即输入级就是单发射极三极管，或者在与或非门电路中，在B、D加固定的高电平“1”，就构成了或非门电路。其输出与输入变量的逻辑关系为：CAF四、TTL异或门电路首先将异或公式变换一下：BAABBAABABBAF输入级中间级输出级五、集成TTL同或门电路首先将同或公式变换一下：ABBABABABABA输入级中间级输出级F=AB六、TTL三态门电路所谓“三态”，即输出不仅有“0”、“1”两态，还有第三态，即高阻态。EN=1ABF六、TTL三态门电路所谓“三态”，即输...