常用集成邏輯門電路邏輯功能測試

1、常用集成邏輯門電路邏輯功能測試常用集成邏輯門電路邏輯功能測試1 1知道常用集成邏輯門電路的符號、邏輯功能。知道常用集成邏輯門電路的符號、邏輯功能。2 2用儀器儀表測試常用集成邏輯門電路的邏輯功能。用儀器儀表測試常用集成邏輯門電路的邏輯功能。3 3用儀器儀表測試常用集成邏輯門電路的應(yīng)用電路。用儀器儀表測試常用集成邏輯門電路的應(yīng)用電路。4 4分析和仿真常用集成邏輯門電路及其應(yīng)用電路。分析和仿真常用集成邏輯門電路及其應(yīng)用電路。5 5編寫文檔記錄常用集成邏輯門電路的學(xué)習(xí)過程和測試結(jié)果。編寫文檔記錄常用集成邏輯門電路的學(xué)習(xí)過程和測試結(jié)果。（一組交一份）（一組交一份）6 6相互交流和學(xué)習(xí)。相互交流和學(xué)習(xí)。

2、任務(wù)目標(biāo)與要求任務(wù)目標(biāo)與要求常用集成邏輯門電路邏輯功能測試任務(wù)二目錄任務(wù)二目錄任務(wù)技能訓(xùn)練任務(wù)技能訓(xùn)練任務(wù)基礎(chǔ)知識任務(wù)基礎(chǔ)知識常用集成邏輯門電路邏輯功能測試學(xué)習(xí)要點(diǎn)：學(xué)習(xí)要點(diǎn)：二極管、三極管的開關(guān)特性二極管、三極管的開關(guān)特性分立元件門電路分立元件門電路集成門電路及其功能和使用方法集成門電路及其功能和使用方法任務(wù)基礎(chǔ)知識任務(wù)基礎(chǔ)知識常用集成邏輯門電路邏輯功能測試基本和常用門電路有與門、或門、非門（反相器）、與非門、基本和常用門電路有與門、或門、非門（反相器）、與非門、或非門、與或非門和異或門等?；蚍情T、與或非門和異或門等。任務(wù)基礎(chǔ)知識一任務(wù)基礎(chǔ)知識一分立元件門電路分立元件門電路獲得高、低電平的基

3、本方法：利用半導(dǎo)體開關(guān)元件的導(dǎo)通、截獲得高、低電平的基本方法：利用半導(dǎo)體開關(guān)元件的導(dǎo)通、截止（即開、關(guān)）兩種工作狀態(tài)，如下圖。止（即開、關(guān)）兩種工作狀態(tài)，如下圖。邏輯邏輯0和和1： 電子電路中用高、低電平來表示。電子電路中用高、低電平來表示。邏輯門電路：用以實(shí)現(xiàn)基本和常用邏輯運(yùn)算的電子電路，簡稱邏輯門電路：用以實(shí)現(xiàn)基本和常用邏輯運(yùn)算的電子電路，簡稱門電路。門電路。圖圖2-1 獲得高、低電平的方法獲得高、低電平的方法 圖圖2-2 高、低電平的邏輯賦值高、低電平的邏輯賦值 a) 正邏輯正邏輯b） 負(fù)邏輯負(fù)邏輯常用集成邏輯門電路邏輯功能測試一、二極管、三極管的開關(guān)特性一、二極管、三極管的開關(guān)特性1.

4、1.二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性二極管符號：二極管符號：正極負(fù)極uD + ui RL +uo D開關(guān)電路 IF 0.5 0.7 iD(mA) uD(V) 伏安特性 UBR 0 時(shí)，二極管截止，時(shí)，二極管截止，iD=0。Ui時(shí)，二極管時(shí)，二極管導(dǎo)通。導(dǎo)通。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 + ui=0V RL +uo Dui=0V時(shí)的等效電路 + + ui=5V RL +uo D 0.7Vui=5V 時(shí)的等效電路uououi0V時(shí)，二極管截止，如時(shí)，二極管截止，如同開關(guān)斷開，同開關(guān)斷開，uo0V。ui5V時(shí)，二極管導(dǎo)通，如同的時(shí)，二極管導(dǎo)通，如同的電壓源，電壓源，uo。二極管的反向恢復(fù)時(shí)間限制

5、了二極管的開關(guān)速度。二極管的反向恢復(fù)時(shí)間限制了二極管的開關(guān)速度。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試2.2.三三極管的開關(guān)特性極管的開關(guān)特性常用集成邏輯門電路邏輯功能測試Q2ui iB e Rb biC (mA) 直流負(fù)載線 VCC Rc 0+VCCiC uo工作原理電路輸出特性曲線80A60A40A20AiB=00 UCES VCC uCE(V) 0 0.5 uBE(V)輸入特性曲線iB(A)Q1Q Rc cRbRc+VCCbce截止?fàn)顟B(tài)飽和狀態(tài)iBIBSui=UILuo=+VCCui=UIHuoRbRc+VCCb ce 0.7V0.3V飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)觀看講解動(dòng)畫觀看講解動(dòng)畫常用集成邏輯門電路

6、邏輯功能測試10kui iB eRb b+VCC=+5ViC uo Rc1k c=40ui時(shí)，因?yàn)闀r(shí)，因?yàn)閡BE，iB=0，三極，三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)，管工作在截止?fàn)顟B(tài)，ic=0。因。因?yàn)闉閕c=0，所以輸出電壓：，所以輸出電壓：ui=1V時(shí)，三極管導(dǎo)通，基極電流時(shí)，三極管導(dǎo)通，基極電流：因?yàn)橐驗(yàn)?iBIBS，三極管工作在飽，三極管工作在飽和狀態(tài)。輸出電壓和狀態(tài)。輸出電壓：uoUCES常用集成邏輯門電路邏輯功能測試管的開關(guān)特性管的開關(guān)特性 iD(mA) 0uDS(V)0 UT uGS(V)iD(mA)uGS=10V8V6V4V2V工作原理電路工作原理電路轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線輸出

7、特性曲線uiuiGDSRD+VDDGDSRD+VDDGDSRD+VDD截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)uiUTuo0常用集成邏輯門電路邏輯功能測試二、三種基本門電路二、三種基本門電路1 1、二極管與門二極管與門+VCC(+5V) R 3k Y D1A D2B5V0VABY &A BY0 00 11 01 10001Y=AB常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 A D1 B D2 5V 0V Y R 3k 2.2.二極管或門二極管或門ABY 1uA uBuYD1 D20V 0V0V 5V5V 0V5V 5V0V4.3V4.3V4.3V截 止 截 止截 止 導(dǎo) 通導(dǎo) 通 截 止導(dǎo) 通 導(dǎo) 通A BY0 00 1

8、1 01 10111Y=A+B常用集成邏輯門電路邏輯功能測試A =40+5V Y電路圖1邏輯符號AY1k4.3k3.3.三極管非門三極管非門uA0V時(shí)，三極管截止，時(shí)，三極管截止，iB0，iC0，輸，輸出電壓出電壓uYVCC5VuA5V時(shí)，三極管導(dǎo)通。基極電流為：時(shí)，三極管導(dǎo)通?；鶚O電流為：iBIBS，三極管工作在，三極管工作在飽和狀態(tài)。輸出電壓飽和狀態(tài)。輸出電壓uYUCES。mA1mA3 . 47 . 05Bi三極管臨界飽和時(shí)三極管臨界飽和時(shí)的基極電流為：的基極電流為：mA16. 01303 . 05BSIAY0110AY 常用集成邏輯門電路邏輯功能測試AA1電路圖邏輯符號YYGSDB+VD

9、D+10V RD20k當(dāng)當(dāng)uA0V時(shí)，由于時(shí)，由于uGSuA0V，小于開啟電壓，小于開啟電壓UT，所以，所以MOS管管截止。輸出電壓為截止。輸出電壓為uYVDD10V。當(dāng)當(dāng)uA10V時(shí)，由于時(shí)，由于uGSuA10V，大于開啟電壓，大于開啟電壓UT，所以，所以MOS管導(dǎo)通，且工作在可變電阻區(qū)，導(dǎo)通電阻很小，只有幾百歐姆。管導(dǎo)通，且工作在可變電阻區(qū)，導(dǎo)通電阻很小，只有幾百歐姆。輸出電壓為輸出電壓為uY0V。AY 常用集成邏輯門電路邏輯功能測試任務(wù)基礎(chǔ)知識二任務(wù)基礎(chǔ)知識二TTLTTL集成門電路集成門電路T4 +VCC(+5V) b1 A BR13kT3T2T1Y R4100+VCC(+5V)T5 A

10、 BTTL與非門電路T1的等效電路D3c1R13kR2750R3360R53kD1D2與非門與非門常用集成邏輯門電路邏輯功能測試輸入信號不全為輸入信號不全為1：如：如uA， uB R4100T4 A BR13kT3T2T1Y+VCC(+5V)T5R2750R3360R53k0.7V0.7V+-3.6V0.3V1V則則uB1=0.3+0.7=1V，T2、T5截止，截止，T3、T4導(dǎo)通導(dǎo)通忽略忽略iB3，輸出端的電位為：，輸出端的電位為：輸出輸出Y為高電平。為高電平。uY常用集成邏輯門電路邏輯功能測試T4ABR13kT3T2T1YR4100+VCC(+5V)T5R2750 R3360 R53k0.

11、7V0.7V+-+-0.3V+-0.3V3.6V3.6V輸入信號全為輸入信號全為1：如：如uA=uB則則uB1，T2、T5導(dǎo)通，導(dǎo)通，T3、T4截止截止輸出端的電位為：輸出端的電位為：uY=UCES輸出輸出Y為低電平為低電平。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試BAYuA uBuY0.3V 0.3V0.3V 3.6V3.6V 0.3V3.6V 3.6V3.6V3.6V3.6V0.3VA BY0 00 11 01 11110功能表功能表真值表真值表邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式觀看觀看TTL與非門原理動(dòng)畫與非門原理動(dòng)畫常用集成邏輯門電路邏輯功能測試74LS00 的引腳排列圖VCC 3A 3B 3Y 4A 4B

12、4Y 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 14 13 12 11 10 9 874LS20 1 2 3 4 5 6 7VCC 2A 2B NC 2C 2D 2Y 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND74LS20 的引腳排列圖 14 13 12 11 10 9 874LS00 1 2 3 4 5 6 774LS00內(nèi)含內(nèi)含4個(gè)個(gè)2輸入與非門，輸入與非門，74LS20內(nèi)含內(nèi)含2個(gè)個(gè)4輸輸入與非門。入與非門。74LS00管腳介紹動(dòng)畫演示管腳介紹動(dòng)畫演示常用集成邏輯門電路邏輯功能測試非門、或非門、與或非門、與門、或門及異或門非門、或非門、與或非門、與門、或門及異或門 14 13 12 1

13、1 10 9 874LS04 1 2 3 4 5 6 7VCC 4A 4Y 5A 5Y 6A 6Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND6 反相器 74LS04 的引腳排列圖T4AR13kT3T2T1YR4100+VCCT5R2750R3360R53kTTL 反相器電路A=0時(shí)，時(shí)，T2、T5截止，截止，T3、T4導(dǎo)通，導(dǎo)通，Y=1。A=1時(shí)，時(shí)，T2、T5導(dǎo)通，導(dǎo)通，T3、T4截止，截止，Y=0。AY TTL非門非門常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 14 13 12 11 10 9 874LS02 1 2 3 4 5 6 7VCC 3Y 3B 3A 4Y 4B 4A 1Y 1B 1A 2

14、Y 2B 3A GND74LS02 的引腳排列圖T4ABR1T3T2T1YR4+VCCT5R2R3R5T2T1R1TTL 或非門電路A、B中只要有一個(gè)為中只要有一個(gè)為1，即高電平，如，即高電平，如A1，則，則iB1就會(huì)經(jīng)過就會(huì)經(jīng)過T1集電結(jié)流入集電結(jié)流入T2基極，使基極，使T2、T5飽和導(dǎo)通，輸出為低電平，即飽和導(dǎo)通，輸出為低電平，即Y0。AB0時(shí)，時(shí)，iB1、iB1均分別流入均分別流入T1、T1發(fā)射極，使發(fā)射極，使T2、T2、T5均均截止，截止，T3、T4導(dǎo)通，輸出為高電平，即導(dǎo)通，輸出為高電平，即Y1。BAYTTL或非門或非門常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 14 13 12 11 10 9

15、 874LS51 1 2 3 4 5 6 7VCC 2B 2C 2D 2E 2F 2Y 2A 1A 1B 1C 1D 1Y GND74LS51 的引腳排列圖T4ABCDR1T3T2T1YR4+VCCT5R2R3R5T2T1R1TTL 與或非門電路A和和B都為高電平（都為高電平（T2導(dǎo)通）、或?qū)ǎ?、或C和和D都為高電平（都為高電平（T2導(dǎo)通）導(dǎo)通）時(shí)，時(shí)，T5飽和導(dǎo)通、飽和導(dǎo)通、T4截止，輸出截止，輸出Y=0。A和和B不全為高電平、并且不全為高電平、并且C和和D也不全為高電平（也不全為高電平（T2和和T2同時(shí)截同時(shí)截止）時(shí)，止）時(shí)，T5截止、截止、T4飽和導(dǎo)通，輸出飽和導(dǎo)通，輸出Y=1。DCB

16、AYTTL與或非門與或非門常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與門與門ABAB&1Y=AB=ABAB&YABA+B11或或門門AB1YY=A+B=A+B異或門異或門AB&11YBABABABABABABABABAY)()(AB=1Y常用集成邏輯門電路邏輯功能測試門及門及TSL門門O C 與 非 門 的 電 路 結(jié) 構(gòu)AB+VC CYR YABCD&O C 門 線 與 圖+VC CR Y1 Y2 T1 T2 T3 uB 1問題的提出：問題的提出：為解決一般為解決一般TTL與非門不能與非門不能“線與線與”而設(shè)計(jì)的。而設(shè)計(jì)的。A、B不全為不全為1時(shí)，時(shí)，uB1=1V，T2、

17、T3截止，截止，Y=1。接入外接電阻接入外接電阻R后：后：A、B全為全為1時(shí)，時(shí)，uB1，T2、T3飽和導(dǎo)通，飽和導(dǎo)通，Y=0。BAY外接電阻外接電阻R的取的取值范圍為：值范圍為：ILOLOLCCmIIUVmaxIHOHOHCCmInIUVminROC門門n個(gè)個(gè)OC門并聯(lián)后為負(fù)門并聯(lián)后為負(fù)載門的載門的m個(gè)輸入端提供個(gè)輸入端提供輸入信號時(shí)的輸入信號時(shí)的R。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試TSL門（三態(tài)門）門（三態(tài)門）國標(biāo)符號T4AR13kT3T2T1YR4100+VCC(+5V)T5R2750R3360R53kAE&ENYED電路結(jié)構(gòu)E0時(shí)，二極管時(shí)，二極管D導(dǎo)通，導(dǎo)通，T1基極和基極和T

18、2基極均被鉗制在低電平，因基極均被鉗制在低電平，因而而T2T5均截止，輸出端開路，電路處于高阻狀態(tài)。均截止，輸出端開路，電路處于高阻狀態(tài)。結(jié)論：電路的輸出有高阻態(tài)、高電平和低電平結(jié)論：電路的輸出有高阻態(tài)、高電平和低電平3種狀態(tài)。種狀態(tài)。E1時(shí)，二極管時(shí)，二極管D截止，截止，TSL門的輸出狀態(tài)完全取決于輸入信號門的輸出狀態(tài)完全取決于輸入信號A的狀態(tài)，電路輸出與輸入的邏輯關(guān)系和一般反相器相同，即：的狀態(tài)，電路輸出與輸入的邏輯關(guān)系和一般反相器相同，即：Y=A，A0時(shí)時(shí)Y1，為高電平；，為高電平；A1時(shí)時(shí)Y0，為低電平。，為低電平。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試&ABFE符號符號輸輸出出高高阻

19、阻0E 1E ABF 功能表功能表三態(tài)門的符號及功能表三態(tài)門的符號及功能表&ABFE符號符號輸輸出出高高阻阻1E0EABF 功能表功能表使能端高使能端高電平電平起作用起作用使能端低使能端低電平電平起作用起作用常用集成邏輯門電路邏輯功能測試TSL門的應(yīng)用：門的應(yīng)用：G1總線ABE1ENY1EN1AE1ENB1EN1 1ENE1 A1 1ENE2 A2 1ENEn An(a) 多路開關(guān)(b) 雙向傳輸(c) 單向總線G1G2G1G2G2Gn作多路開關(guān)：作多路開關(guān)：E=0時(shí)，門時(shí)，門G1使使能，能，G2禁止，禁止，Y=A；E=1時(shí)，時(shí)，門門G2使能，使能，G1禁禁止，止，Y=B。信號雙向傳輸

20、：信號雙向傳輸：E=0時(shí)信號向右傳時(shí)信號向右傳送，送，B=A；E=1時(shí)時(shí)信號向左傳送，信號向左傳送，A=B 。構(gòu)成數(shù)據(jù)總線：讓各門的控構(gòu)成數(shù)據(jù)總線：讓各門的控制端輪流處于低電平，即任何制端輪流處于低電平，即任何時(shí)刻只讓一個(gè)時(shí)刻只讓一個(gè)TSL門處于工作門處于工作狀態(tài)，而其余狀態(tài)，而其余TSL門均處于高門均處于高阻狀態(tài)，這樣總線就會(huì)輪流接阻狀態(tài)，這樣總線就會(huì)輪流接受各受各TSL門的輸出。門的輸出。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試系列集成電路及主要參數(shù)系列集成電路及主要參數(shù)TTL系列集成電路系列集成電路74：標(biāo)準(zhǔn)系列，前面介紹的：標(biāo)準(zhǔn)系列，前面介紹的TTL門電路都屬于門電路都屬于74系列，其典型電系列

21、，其典型電路與非門的平均傳輸時(shí)間路與非門的平均傳輸時(shí)間tpd10ns，平均功耗，平均功耗P10mW。74H：高速系列，是在：高速系列，是在74系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其典型電路與非系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其典型電路與非門的平均傳輸時(shí)間門的平均傳輸時(shí)間tpd6ns，平均功耗，平均功耗P22mW。74S：肖特基系列，是在：肖特基系列，是在74H系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其典型電路系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其典型電路與非門的平均傳輸時(shí)間與非門的平均傳輸時(shí)間tpd3ns，平均功耗，平均功耗P19mW。74LS：低功耗肖特基系列，是在：低功耗肖特基系列，是在74S系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其系列基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的，其典型

22、電路與非門的平均傳輸時(shí)間典型電路與非門的平均傳輸時(shí)間tpd9ns，平均功耗，平均功耗P2mW。74LS系列產(chǎn)品具有最佳的綜合性能，是系列產(chǎn)品具有最佳的綜合性能，是TTL集成電路的主流，是應(yīng)用最集成電路的主流，是應(yīng)用最廣的系列。廣的系列。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試TTL與非門主要參數(shù)（1）輸出高電平）輸出高電平UOH：TTL與非門的一個(gè)或幾個(gè)輸入為低電平時(shí)的與非門的一個(gè)或幾個(gè)輸入為低電平時(shí)的輸出電平。產(chǎn)品規(guī)范值輸出電平。產(chǎn)品規(guī)范值UOH，標(biāo)準(zhǔn)高電平，標(biāo)準(zhǔn)高電平USH。（2）高電平輸出電流）高電平輸出電流IOH：輸出為高電平時(shí)，提供給外接負(fù)載的最：輸出為高電平時(shí)，提供給外接負(fù)載的最大輸出電流，

23、超過此值會(huì)使輸出高電平下降。大輸出電流，超過此值會(huì)使輸出高電平下降。IOH表示電路的拉電流表示電路的拉電流負(fù)載能力。負(fù)載能力。（3）輸出低電平）輸出低電平UOL：TTL與非門的輸入全為高電平時(shí)的輸出電平。與非門的輸入全為高電平時(shí)的輸出電平。產(chǎn)品規(guī)范值產(chǎn)品規(guī)范值UOL，標(biāo)準(zhǔn)低電平，標(biāo)準(zhǔn)低電平USL。（4）低電平輸出電流）低電平輸出電流IOL：輸出為低電平時(shí)，外接負(fù)載的最大輸出：輸出為低電平時(shí)，外接負(fù)載的最大輸出電流，超過此值會(huì)使輸出低電平上升。電流，超過此值會(huì)使輸出低電平上升。IOL表示電路的灌電流負(fù)載能表示電路的灌電流負(fù)載能力。力。（5）扇出系數(shù)）扇出系數(shù)NO：指一個(gè)門電路能帶同類門的最大數(shù)目

24、，它表示：指一個(gè)門電路能帶同類門的最大數(shù)目，它表示門電路的帶負(fù)載能力。一般門電路的帶負(fù)載能力。一般TTL門電路門電路NO8，功率驅(qū)動(dòng)門的，功率驅(qū)動(dòng)門的NO可可達(dá)達(dá)25。（6）最大工作頻率）最大工作頻率fmax：超過此頻率電路就不能正常工作。：超過此頻率電路就不能正常工作。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試（7）輸入開門電平）輸入開門電平UON：是在額定負(fù)載下使與非門的輸出電平達(dá)到：是在額定負(fù)載下使與非門的輸出電平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)低電平標(biāo)準(zhǔn)低電平USL的輸入電平。它表示使與非門開通的最小輸入電平。的輸入電平。它表示使與非門開通的最小輸入電平。一般一般TTL門電路的門電路的UON。（8）輸入關(guān)門電平）輸入關(guān)門

25、電平UOFF：使與非門的輸出電平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高電平：使與非門的輸出電平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高電平USH的輸入電平。它表示使與非門關(guān)斷所需的最大輸入電平。一般的輸入電平。它表示使與非門關(guān)斷所需的最大輸入電平。一般TTL門電路的門電路的UOFF。（9）高電平輸入電流）高電平輸入電流IIH：輸入為高電平時(shí)的輸入電流，也即當(dāng)前級：輸入為高電平時(shí)的輸入電流，也即當(dāng)前級輸出為高電平時(shí)，本級輸入電路造成的前級拉電流。輸出為高電平時(shí)，本級輸入電路造成的前級拉電流。（10）低電平輸入電流）低電平輸入電流IIL：輸入為低電平時(shí)的輸出電流，也即當(dāng)前：輸入為低電平時(shí)的輸出電流，也即當(dāng)前級輸出為低電平時(shí)，本級輸入電路造成的前級灌電流。

26、級輸出為低電平時(shí)，本級輸入電路造成的前級灌電流。（11）平均傳輸時(shí)間）平均傳輸時(shí)間tpd：信號通過與非門時(shí)所需的平均延遲時(shí)間。：信號通過與非門時(shí)所需的平均延遲時(shí)間。在工作頻率較高的數(shù)字電路中，信號經(jīng)過多級傳輸后造成的時(shí)間延在工作頻率較高的數(shù)字電路中，信號經(jīng)過多級傳輸后造成的時(shí)間延遲，會(huì)影響電路的邏輯功能。遲，會(huì)影響電路的邏輯功能。（12）空載功耗：與非門空載時(shí)電源總電流）空載功耗：與非門空載時(shí)電源總電流ICC與電源電壓與電源電壓VCC的乘的乘積。積。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試反相器反相器uA+VD D+10VTPTN+VD D+10V+VD D+10VSSRO NPRO NN10V0V(a

27、) 電 路(b) TN截 止 、TP導(dǎo) 通(c) TN導(dǎo) 通 、TP截 止uYuYuY（1）uA0V時(shí)，時(shí)，TN截止，截止，TP導(dǎo)通。輸出電壓導(dǎo)通。輸出電壓uYVDD10V。（2）uA10V時(shí)，時(shí)，TN導(dǎo)通，導(dǎo)通，TP截止。輸出電壓截止。輸出電壓uY0V。AY 任務(wù)基礎(chǔ)知識三任務(wù)基礎(chǔ)知識三CMOSCMOS集成門電路集成門電路常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與非門、或非門、與門、或門、與或非門和異或門與非門、或非門、與門、或門、與或非門和異或門CMOS與非門與非門BY+VDDATP1TN1TN2TP2BAYA、B當(dāng)中有一個(gè)或全當(dāng)中有一個(gè)或全為低電平時(shí)，為低電平時(shí)，TN1、TN2中中有一個(gè)或全部截止

28、，有一個(gè)或全部截止，TP1、TP2中有一個(gè)或全部導(dǎo)通，中有一個(gè)或全部導(dǎo)通，輸出輸出Y為高電平。為高電平。只有當(dāng)輸入只有當(dāng)輸入A、B全為高全為高電平時(shí)，電平時(shí)，TN1和和TN2才會(huì)都導(dǎo)才會(huì)都導(dǎo)通，通，TP1和和TP2才會(huì)都截止，才會(huì)都截止，輸出輸出Y才會(huì)為低電平。才會(huì)為低電平。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試BY+VDDATN1TP2TN2TP1CMOS或非門BAY只要輸入只要輸入A、B當(dāng)中當(dāng)中有一個(gè)或全為高電平，有一個(gè)或全為高電平，TP1、TP2中有一個(gè)或全中有一個(gè)或全部截止，部截止，TN1、TN2中中有一個(gè)或全部導(dǎo)通，有一個(gè)或全部導(dǎo)通，輸出輸出Y為低電平。為低電平。只有當(dāng)只有當(dāng)A、B全為低全為

29、低電平時(shí)，電平時(shí)，TP1和和TP2才會(huì)才會(huì)都導(dǎo)通，都導(dǎo)通，TN1和和TN2才會(huì)才會(huì)都截止，輸出都截止，輸出Y才會(huì)為才會(huì)為高電平。高電平。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與門ABAB&1Y=AB=ABAB&YABA+B11或門AB1YY=A+B=A+B&1&1 & 1ABCDABCDABCDYYY(a) 由與非門和反相器構(gòu)成(b) 由與門和或非門構(gòu)成(c) 邏輯符號CMOS與或非門DCBADCBAYDCBAY常用集成邏輯門電路邏輯功能測試&ABY&CMOS異或門異或門BABABABABABAY3.3.CMOS OD門、門、TSL門及傳輸門門及

30、傳輸門&1YAB+VDDRD外接AB&Y(a) 電路(b) 符號ABYCMOS OD門常用集成邏輯門電路邏輯功能測試CMOS TSL門11ENAETP2TP1 YTN1TN2AEY+VDD(a) 電路(b) 符號E=1時(shí)，時(shí)，TP2、TN2均截止，均截止，Y與地和電源都斷開了，輸出端與地和電源都斷開了，輸出端呈現(xiàn)為高阻態(tài)。呈現(xiàn)為高阻態(tài)。E=0時(shí)，時(shí)，TP2、TN2均導(dǎo)通，均導(dǎo)通，TP1、TN1構(gòu)成反相器。構(gòu)成反相器。可見電路的輸出有高阻態(tài)、高可見電路的輸出有高阻態(tài)、高電平和低電平電平和低電平3種狀態(tài)，是一種狀態(tài)，是一種三態(tài)門。種三態(tài)門。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試C+VDDT

31、GuiuiuouoTPTNCCC(a) 電路(b) 符號CMOS 傳輸門C0、 ，即，即C端為低電平（端為低電平（0V）、）、 端為高電平（端為高電平（VDD）時(shí)，）時(shí)， TN和和TP都不具備開啟條件而截止，輸入和輸出之間相當(dāng)于開關(guān)斷開一都不具備開啟條件而截止，輸入和輸出之間相當(dāng)于開關(guān)斷開一樣。樣。C1、 ，即，即C端為高電平（端為高電平（VDD）、）、 端為低電平（端為低電平（0V）時(shí)，）時(shí)，TN和和TP都具備了導(dǎo)通條件，輸入和輸出之間相當(dāng)于開關(guān)接通一樣，都具備了導(dǎo)通條件，輸入和輸出之間相當(dāng)于開關(guān)接通一樣，uoui。1C0CCC常用集成邏輯門電路邏輯功能測試數(shù)字電路的特點(diǎn)及使用時(shí)的注意事項(xiàng)數(shù)

32、字電路的特點(diǎn)及使用時(shí)的注意事項(xiàng) （1）CMOS電路的工作速度比電路的工作速度比TTL電路的低。電路的低。 （2）CMOS帶負(fù)載的能力比帶負(fù)載的能力比TTL電路強(qiáng)。電路強(qiáng)。 （3）CMOS電路的電源電壓允許范圍較大，約在電路的電源電壓允許范圍較大，約在318V，抗干擾，抗干擾能力比能力比TTL電路強(qiáng)。電路強(qiáng)。 （4）CMOS電路的功耗比電路的功耗比TTL電路小得多。門電路的功耗只有幾電路小得多。門電路的功耗只有幾個(gè)個(gè)W，中規(guī)模集成電路的功耗也不會(huì)超過，中規(guī)模集成電路的功耗也不會(huì)超過100W。 （5）CMOS集成電路的集成度比集成電路的集成度比TTL電路高。電路高。 （6）CMOS電路適合于特殊環(huán)

33、境下工作。電路適合于特殊環(huán)境下工作。 （7）CMOS電路容易受靜電感應(yīng)而擊穿，在使用和存放時(shí)應(yīng)注意電路容易受靜電感應(yīng)而擊穿，在使用和存放時(shí)應(yīng)注意靜電屏蔽，焊接時(shí)電烙鐵應(yīng)接地良好，尤其是靜電屏蔽，焊接時(shí)電烙鐵應(yīng)接地良好，尤其是CMOS電路多余不用的電路多余不用的輸入端不能懸空，應(yīng)根據(jù)需要接地或接高電平。輸入端不能懸空，應(yīng)根據(jù)需要接地或接高電平。CMOS數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字電路的特點(diǎn)常用集成邏輯門電路邏輯功能測試使用集成電路時(shí)的注意事項(xiàng) （1）對于各種集成電路，使用時(shí)一定要在推薦的工作條件范圍）對于各種集成電路，使用時(shí)一定要在推薦的工作條件范圍內(nèi)，否則將導(dǎo)致性能下降或損壞器件。內(nèi)，否則將導(dǎo)致性能下降

34、或損壞器件。 （2）數(shù)字集成電路中多余的輸入端在不改變邏輯關(guān)系的前提）數(shù)字集成電路中多余的輸入端在不改變邏輯關(guān)系的前提下可以并聯(lián)起來使用，也可根據(jù)邏輯關(guān)系的要求接地或接高電平。下可以并聯(lián)起來使用，也可根據(jù)邏輯關(guān)系的要求接地或接高電平。TTL電路多余的輸入端懸空表示輸入為高電平；但電路多余的輸入端懸空表示輸入為高電平；但CMOS電路，多電路，多余的輸入端不允許懸空，否則電路將不能正常工作余的輸入端不允許懸空，否則電路將不能正常工作。 （3）TTL電路和電路和CMOS電路之間一般不能直接連接，而需利電路之間一般不能直接連接，而需利用接口電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換或電流變換才可進(jìn)行連接，使前級器件的用接口電路

35、進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換或電流變換才可進(jìn)行連接，使前級器件的輸出電平及電流滿足后級器件對輸入電平及電流的要求，并不得對輸出電平及電流滿足后級器件對輸入電平及電流的要求，并不得對器件造成損害。器件造成損害。常用集成邏輯門電路邏輯功能測試附附: 門電路的常見邏輯符號門電路的常見邏輯符號 與門與門 或門或門 非門非門F=AB F=A+BAF &ABFABFABFABF ABFABF A1FAFAFAF常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 與非門與非門 或非門或非門 OC門門 (兩輸入與非兩輸入與非)BAF BAF &ABFABFABF ABFABF ABF&ABFABFABF 國標(biāo)國標(biāo)常用集成

36、邏輯門電路邏輯功能測試ABE&ABE&ABE國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn) 三態(tài)門三態(tài)門 (兩輸入與非兩輸入與非) 與或非門與或非門CDAB +ABCDFABCDF& &常用集成邏輯門電路邏輯功能測試任務(wù)技能訓(xùn)練一任務(wù)技能訓(xùn)練一硬件實(shí)驗(yàn)硬件實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證常用門電路的邏輯功能。驗(yàn)證常用門電路的邏輯功能。掌握掌握4 4種常用集成門電路對信號的控制作用。種常用集成門電路對信號的控制作用。了解了解CMOSCMOS集成電路的使用規(guī)則。集成電路的使用規(guī)則。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 常用集成邏輯門電路的邏輯功能測試常用集成邏輯門電路的邏輯功能測試 常用集成邏輯門電路邏

37、輯功能測試二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1.門電路邏輯功能測試門電路邏輯功能測試 或非門電路或非門電路 1211109814133456712VCC4B4A4Y3B3A3Y1B1A1Y2B2A2YGND74LS021111111174LS02321邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示11常用集成邏輯門電路邏輯功能測試異或門電路異或門電路1211109814133456712VCC4B4A4Y3B3A3Y1B1A1Y2B2A2YGND74LS86=1=1=1=174LS86123邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示= =1 1常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 門電路邏輯功能表門電路邏輯功能表

38、輸入輸出或非門異或門AB00110101常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與非門電路與非門電路1211109814133456712&VCC2D3C2BNC2A2Y1B1ANC1D1C1YGND74LS20&74LS2012 4邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示56常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與或非門電路與或非門電路1211109814133456712VCC1BNC1D1Y2A1A2B2D2C2YGND+ + +74LS511CNC74LS511 1310邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示9811常用集成邏輯門電路邏輯功能測試 門電路邏輯功能表門電路邏輯功能表 輸入輸出與非門與

39、或非門ABCD 常用集成邏輯門電路邏輯功能測試CMOS與非門電路（與非門電路（CD4011）&1211109814133456712&VDD4B4A4Y3B3A3Y1B1A1Y2B2A2YVSSCD4011&CD4011123邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示13 12 11 10985 64常用集成邏輯門電路邏輯功能測試2.門電路中邏輯電平對信號的控制門電路中邏輯電平對信號的控制 或非門電路或非門電路 CH1TG74LS02231邏輯開關(guān)714+5 V脈沖信號示波器CH211常用集成邏輯門電路邏輯功能測試異或門電路異或門電路 CH1TG74LS86123邏輯開關(guān)714

40、+5 V脈沖信號示波器CH2=1=1常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與非門電路與非門電路 74LS20126714+5 V4 5CH1邏輯開關(guān)脈沖信號CH2TG示波器CH1CH2常用集成邏輯門電路邏輯功能測試與或非門電路與或非門電路 74LS511 1310邏輯開關(guān)714+5 V邏輯電平指示98脈沖信號TG示波器CH1CH211常用集成邏輯門電路邏輯功能測試1歸納異或門、與或非門分別在什么輸入情況下，輸出低電歸納異或門、與或非門分別在什么輸入情況下，輸出低電平？什么情況下輸出高電平？平？什么情況下輸出高電平？2如果要用如果要用74LS51實(shí)現(xiàn)如下邏輯功能（與非、或非），應(yīng)如實(shí)現(xiàn)如下邏輯功能（與非、或非），應(yīng)如何搭接電路？畫出原理圖。何搭接電路？畫出原理圖。3多輸入的門電路的一個(gè)輸入端接連續(xù)脈沖時(shí)，那么：多輸入的門電路的一個(gè)輸入端接連續(xù)脈沖時(shí)，那么：其余的輸入端是什么邏輯狀態(tài)時(shí)，允許脈沖通過？脈沖通其余的輸入端是什么邏輯狀態(tài)時(shí)，允許脈沖通過？脈沖通過時(shí)，輸入和輸出波形有何差別？過時(shí)，輸入和輸出波形有何差別？如果僅僅想用一個(gè)控制端控制輸入信號的通斷，其余端口如果僅僅想用一個(gè)控制端控制輸入信號的通斷，其余端口如何處理