第3章 邏輯門電路

第2章邏輯門電路2。5BiCMOS門電路2。2基本邏輯門電路2。3TTL集成門電路2。4CMOS門電路邏門電路2。1晶體管的開關(guān)特性2。6幾個問題說明2.1晶體管的開關(guān)特性及參數(shù)作用于開關(guān)器件1接通2截止阻抗小阻抗大短路開路脈沖信號(MHz)晶體管的開關(guān)特性即：1與2及其轉(zhuǎn)化特點(diǎn)脈沖f很高，要求開關(guān)狀態(tài)變化很快，t:μs→ns半導(dǎo)體器件如晶體二極管、三極管和MOS管都有導(dǎo)通和截止的開關(guān)作用，器件特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性，前者指器件在導(dǎo)通與截止兩種狀態(tài)下的特性，后者指器件在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的特性。一、二極管的開關(guān)特性（1）單向?qū)щ娦浴驅(qū)ㄅc反向截止1、特性:iRLDvI（2）說明：（1）必須限制正向電流；（2）二極管導(dǎo)通時，都有一定的管壓降，這相當(dāng)于接通時有一定的電阻；（3）二極管的反向電阻并非無窮大；二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1ACOVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（1）截止?fàn)顟B(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài) e結(jié)和c結(jié)均反偏，iC≈0，iB≈0VCE≈VCCVBE<0.5V(鍺管0.2V)c,e間等效內(nèi)阻很大，約數(shù)百千歐ViRbRCVCCICEO二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1ACOVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（2）放大狀態(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的過渡狀態(tài) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，iC≈βiB。

VCE=VCC-iCRCVBE=0.7V(鍺管0.3)c,e間等效內(nèi)阻可變二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1ACOVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（3）飽和狀態(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的閉合狀態(tài)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏，iC=ICS≈

VCC/RC，且不隨iB增加而增加，VCES≈0.2~0.3V（飽和管壓降）c,e間等效內(nèi)阻很小，約數(shù)百歐ViRbRCVCC!!控制基極電壓，可使晶體管處于飽和或截止，使晶體管起到開關(guān)作用。2.2基本邏輯門所謂“邏輯”是指“條件”與“結(jié)果”的關(guān)系，利用電路的輸入信號反映“條件”，而用電路的輸出反映“結(jié)果”。從而使電路的輸入和輸出之間代表了一定的邏輯關(guān)系。最簡單的邏輯單元——基本邏輯門。

一、關(guān)于邏輯電路的幾個問題

1、邏輯狀態(tài)的表示方法——狀態(tài)賦值一種狀態(tài)高電位有脈沖閉合真上…

0（1）另一種狀態(tài)低電位無脈沖斷開假下…

1（0）2、正邏輯和負(fù)邏輯的規(guī)定以0表示低電平，1表示高電平——正邏輯體制；以1表示低電平，0表示高電平——負(fù)邏輯體制；2.2基本邏輯門一、關(guān)于邏輯電路的幾個問題

3、標(biāo)準(zhǔn)高、低電平的規(guī)定 由于溫度變化、電源電壓的波動、干擾即元件特性的離散性等，實(shí)際的高、低電平都不是一個固定的值，通?？紤]一個變化范圍，若在此范圍內(nèi)，就判定為0或1。0.6v0v5v2v3.6v0.3v01正邏輯01負(fù)邏輯在實(shí)際應(yīng)用中，規(guī)定了一個高電平的下限值VSH——標(biāo)準(zhǔn)高電平，一個低電平的上限值VSL——標(biāo)準(zhǔn)低電平。1、二極管與門電路ABCLR=3kΩD1D2D3Vcc(5V)2.2基本邏輯門二、基本邏輯門

ABCL00000010010001101000101011001111ABCL000000110101011110011011110111112、二極管或門電路ABCLRD1D2D33、非門電路VCCRCRbATLAL01101、與非電路ABCLR=3kΩD1D2D3Vcc(5V)2.2基本邏輯門三、復(fù)合邏輯門

ABCL00000010010001101000101011001111VCCRCRbTL1L1111111102.2基本邏輯門二、基本邏輯門

LABC000000110101011110011011110111112、或非門電路ABCLRD1D2D3VccVccRcRbTL1L110000000雙極型TTL(Transistor-TransistorLogicIntegratedCircuit)DTL（Diode-TransistorLogic）ECL（EmitterCoupledLogic發(fā)射極耦合邏輯）I2L（IntegratedInjectionLogic集成注入邏輯）NMOSCMOSPMOSMOS型（Metal-Oxide-Semiconduct）2.3集成邏輯門+5VR4R2T3T4T5R3TTL與非門的輸出電阻很低。這時，直接線與會使電流i劇烈增加。i功耗T4熱擊穿UOL與非門2：不允許直接“線與”與非門1截止與非門2導(dǎo)通UOHUOL與非門1：i+5VR4R2T3T4T5R3問題：TTL與非門能否直接線與？RLUCC輸入全1時，輸出=0；輸入任0時，輸出懸空+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC&符號應(yīng)用時輸出端要接一上拉負(fù)載電阻RL。&六、其它類型的TTL門電路3、集電極開路的與非門（OC門）（2）電路與符號OC門可以實(shí)現(xiàn)“線與”功能。分析：F1、F2、F3任一導(dǎo)通，則F=0。F1、F2、F3全截止，則F=1。輸出級&&&UCCF1F2F3FRLUCCRLT5T5T5F=F1F2F3六、其它類型的TTL門電路3、集電極開路的與非門（OC門）（2）電路與符號&ABF符號功能表&ABF符號功能表使能端