【實用資料】門電路和組合邏輯電路jhleePPT

門電路和組合邏輯電路jhlee文檔ppt12.1脈沖信號12.2基本門電路12.3邏輯代數(shù)基礎(chǔ)12.4組合邏輯電路的分析與設計12.1脈沖信號模擬信號：隨時間連續(xù)變化的信號模擬信號數(shù)字信號電子電路中的信號12.1.1.模擬信號正弦波信號t三角波信號t

處理模擬信號的電路稱為模擬電路。如整流電路、放大電路等，注重研究的是輸入和輸出信號間的大小及相位關(guān)系。

在模擬電路中，三極管通常工作在放大區(qū)。12.1.2.脈沖信號

是一種躍變信號，并且持續(xù)時間短暫。尖頂波t矩形波t12.2基本門電路

UiUoKUccRK開輸出高電平K閉輸出低電平輸入信號控制開關(guān)狀態(tài)可用二極管和三極管代替12.2.1晶體管的開關(guān)作用R12.2.1晶體管的開關(guān)作用（1）二極管的開關(guān)特性導通截止相當于開關(guān)斷開相當于開關(guān)閉合S3V0VSRRD3V0V（2）三極管的開關(guān)特性飽和截止3V0VuO0相當于開關(guān)斷開相當于開關(guān)閉合uOUCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V

邏輯門電路是數(shù)字電路中最基本的邏輯元件。

所謂門就是一種開關(guān)，它能按照一定的條件去控制信號的通過或不通過。門電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系(因果關(guān)系)，所以門電路又稱為邏輯門電路。12.2.2邏輯門電路的基本概念基本邏輯關(guān)系為“與”、“或”、“非”三種。220V+-設：開關(guān)斷開、燈不亮用邏輯“0”表示，開關(guān)閉合、燈亮用邏輯“1”表示。邏輯表達式：

Y=A?B1.“與”邏輯關(guān)系“與”邏輯關(guān)系是指當決定某事件的條件全部具備時，該事件才發(fā)生。000101110100ABYBYA狀態(tài)表BY220VA+-2.“或”邏輯關(guān)系

“或”邏輯關(guān)系是指當決定某事件的條件之一具備時，該事件就發(fā)生。邏輯表達式：

Y=A+B真值表000111110110ABY3.“非”邏輯關(guān)系“非”邏輯關(guān)系是否定或相反的意思。邏輯表達式：Y=A狀態(tài)表101AY0Y220VA+-R由電子電路實現(xiàn)邏輯運算時，它的輸入和輸出信號都是用電位（或稱電平）的高低表示的。高電平和低電平都不是一個固定的數(shù)值，而是有一定的變化范圍。12.2.3分立元件邏輯門電路門電路是用以實現(xiàn)邏輯關(guān)系的電子電路，與前面所講過的基本邏輯關(guān)系相對應。門電路主要有：與門、或門、非門、與非門、或非門等。門電路的概念電平的高低一般用“1”和“0”兩種狀態(tài)區(qū)別，若規(guī)定高電平為“1”，低電平為“0”則稱為正邏輯。反之則稱為負邏輯。若無特殊說明，均采用正邏輯。100VUCC高電平低電平1.

二極管“與”門電路（1）電路（2）工作原理輸入A、B、C全為高電平“1”，輸出Y為“1”。輸入A、B、C不全為“1”，輸出Y為“0”。0V0V0V0V0V3V+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“與”門邏輯狀態(tài)表0V3V（3）邏輯關(guān)系：“與”邏輯即：有“0”出“0”，全“1”出“1”Y=ABC邏輯表達式：

邏輯符號：&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“與”門邏輯狀態(tài)表1.

二極管“與”門電路2.二極管“或”門電路（1）電路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或”門邏輯狀態(tài)表3V3VU-12VRDADCABYDBC（2）工作原理輸入A、B、C全為低電平“0”，輸出Y為“0”。輸入A、B、C有一個為“1”，輸出Y為“1”。2.二極管“或”門電路（3）邏輯關(guān)系：“或”邏輯即：有“1”出“1”，全“0”出“0”Y=A+B+C邏輯表達式：邏輯符號：ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”門邏輯狀態(tài)表3.晶體管“非”門電路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止飽和邏輯表達式：Y=A“0”10“1”“0”“1”AY“非”門邏輯狀態(tài)表邏輯符號1AY1.“與非”門電路有“0”出“1”，全“1”出“0”“與”門&ABCY&ABC“與非”門00010011101111011001011101011110ABYC“與非”門邏輯狀態(tài)表Y=ABC邏輯表達式：1Y“非”門12.2.4基本邏輯門電路的組合CMOS“與非”門電路＋UDDT3T2AYT1BT4NMOS晶體管兩管串聯(lián)驅(qū)動管PMOS晶體管兩管并聯(lián)負載管A＝1YB＝1導通電阻很低截止電阻很高＝0CMOS“與非”門電路＋UDDT3T4T2T1A＝0B＝1截止電阻很高導通電阻很低＝1CMOS“與非”門電路＋UDDT3T4T2T1Y2.“或非”門電路有“1”出“0”，全“0”出“1”1Y“非”門00010010101011001000011001001110ABYC“或非”門邏輯狀態(tài)表“或”門ABC>1“或非”門YABC>1Y=A+B+C邏輯表達式：A＝0B＝1導通截止Y＝0CMOS“或非”門電路＋UDDT3T2T1T4例1：根據(jù)輸入波形畫出輸出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY1>1ABY2Y2例2：根據(jù)輸入波形畫出輸出波形&ABY1>1ABY3>1ABY4&ABY2ABY1Y2Y3Y4信號輸入端控制端控制端為高電平時，與門、與非門開門控制端為低電平時，或門、或非門開門輸入A、B、C有一個為“1”，輸出Y為“1”。邏輯表達式：Y=A?BI-V特性（實際、近似和理想特性）；輸入A、B、C全為低電平“0”，輸出Y為“0”。11001電工學(少學時)電子部分總結(jié)1010111010000若無特殊說明，均采用正邏輯。電工學(少學時)電子部分總結(jié)可用二極管和三極管代替有“1”出“1”，全“0”出“0”二進制：0，1兩個數(shù)碼，“逢二進一”。（2）三極管的開關(guān)特性應用（整流、限幅、箝位、隔離）12.3邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)（又稱布爾代數(shù)），它是分析設計邏輯電路的數(shù)學工具。雖然它和普通代數(shù)一樣也用字母表示變量，但變量的取值只有“0”，“1”兩種，分別稱為邏輯“0”和邏輯“1”。這里“0”和“1”并不表示數(shù)量的大小，而是表示兩種相互對立的邏輯狀態(tài)。

邏輯代數(shù)所表示的是邏輯關(guān)系，而不是數(shù)量關(guān)系。這是它與普通代數(shù)的本質(zhì)區(qū)別。1.常量與變量的關(guān)系2.邏輯代數(shù)的基本運算法則自等律0-1律重疊律還原律互補律交換律有“0”出“0”，全“1”出“1”1、集成運算放大器概述：集成運算放大器組成及各部分功能；I-V特性（實際、近似和理想特性）；電工學(少學時)電子部分總結(jié)放大電路交流通路（直流電動勢和電容視做短路）(2)A(A+B)=A邏輯表達式：Y=A+B如整流電路、放大電路等，注重研究的是輸入和輸出信號間的大小及相位關(guān)系。有“1”出“1”，全“0”出“0”3、特殊二極管：穩(wěn)壓二極管、光電二極管4基本邏輯門電路的組合00000電平的高低一般用“1”和“0”兩種狀態(tài)區(qū)別，若規(guī)定高電平為“1”，低電平為“0”則稱為正邏輯。工作狀態(tài)（放大狀態(tài)、飽和、截至狀態(tài)）條件及相關(guān)結(jié)論；001102.邏輯代數(shù)的基本運算法則普通代數(shù)不適用！證:結(jié)合律分配律A+1=1AA=A.110011111100反演律列狀態(tài)表證明：AB00011011111001000000吸收律(1)A+AB=A(2)A(A+B)=A對偶式12.4組合邏輯電路的分析與設計組合邏輯電路：任何時刻電路的輸出狀態(tài)只取決于該時刻的輸入狀態(tài)，而與該時刻以前的電路狀態(tài)無關(guān)。組合邏輯電路框圖X1XnX2Y2Y1Yn......組合邏輯電路輸入輸出組合邏輯電路的分析入“同”出“0”，入“異”出“1”000ABY“異或”門邏輯狀態(tài)表011101110邏輯表達式：Y=AB+AB&&&&BAYY3Y2Y1＝1ABY“異或”門+=AB1、由輸入變量開始，逐級推導各門電路輸出2、利用邏輯代數(shù)對輸出結(jié)果進行化簡3、列出真值表4、確定電路的邏輯功能組合邏輯電路分析步驟5.“同或”門電路入“異”出“0”，入“同”出“1”001ABY“同或”門邏輯狀態(tài)表010100111＝ABY“同或”門BAYY3Y2Y1>1>1>1>1邏輯表達式：Y=AB+AB=AB1、根據(jù)邏輯功能列真值表2、根據(jù)真值表寫邏輯表達式3、根據(jù)邏輯表達式畫出邏輯電路組合邏輯電路設計步驟1.二進制

十進制：0~9十個數(shù)碼，“逢十進一”。常用的組合邏輯電路有加法器、編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)分配器和多路選擇器等。在數(shù)字電路中，為了把電路的兩個狀態(tài)(“1”態(tài)和“0”態(tài))與數(shù)碼對應起來，采用二進制。二進制：0，1兩個數(shù)碼，“逢二進一”。加法器加法器:實現(xiàn)二進制加法運算的電路進位如：000011+10101010不考慮低位來的進位半加器實現(xiàn)要考慮低位來的進位全加器實現(xiàn)2.半加器

半加：實現(xiàn)兩個一位二進制數(shù)相加，不考慮來自低位的進位。AB兩個輸入表示兩個同位相加的數(shù)兩個輸出SC表示半加和表示向高位的進位邏輯符號：半加器：COABSC半加器邏輯狀態(tài)表A

B

S

C0000011010101101邏輯表達式邏輯圖&=1..ABSC3.全加器輸入Ai表示兩個同位相加的數(shù)BiCi-1表示低位來的進位輸出表示本位和表示向高位的進位CiSi全加：實現(xiàn)兩個一位二進制數(shù)相加，且考慮來自低位的進位。邏輯符號：全加器：AiBiCi-1SiCiCOCI(1)列邏輯狀態(tài)表(2)寫出邏輯式Ai

Bi

Ci-1

Si

Ci

0000000110010100110110010101011100111111邏輯圖&=1>1AiCiSiCi-1Bi&&半加器構(gòu)成的全加器>1BiAiCi-1SiCiCOCO電工學(少學時)電子部分總結(jié)第8章半導體器件1、本征半導體、雜質(zhì)半導體（N型、P型）PN結(jié)形成與特性：內(nèi)電場方向；擴散運動；漂移運動；PN結(jié)正向和反向特性2、半導體二極管I-V特性（實際、近似和理想特性）；參數(shù)；應用（整流、限幅、箝位、隔離）3、特殊二極管：穩(wěn)壓二極管、光電二極管電工學(少學時)電子部分總結(jié)4、雙極晶體管：基本結(jié)構(gòu)及電路