第三章 门电路
第三章 门电路
3.1概述 门电路：能实现逻辑函数中逻辑运算的电 子电路称为逻辑门电路，简称门电路。常 用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、 与非门、或非门、与或非门等。 A 逻辑 Y B 门电路
逻辑 门电路 A B Y 门电路：能实现逻辑函数中逻辑运算的电 子电路称为逻辑门电路，简称门电路。常 用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、 与非门、或非门、与或非门等 。 3.1概述
常识介绍-1 在门电路中，输入、输出的逻辑状态 分别用不同的电压表示。 由于在逻辑运算中，输入、输出变量都只 有两种状态，故门电路的输入、输出电压也只有 两种值一高电平和低电平。 也就是说，在电子电路中，用高、低电平 分别表示二值逻辑的1和0
常识介绍-1 在门电路中，输入、输出的逻辑状态 分别用不同的电压表示。 由于在逻辑运算中，输入、输出变量都只 有两种状态，故门电路的输入、输出电压也只有 两种值－高电平和低电平。 也就是说，在电子电路中，用高、低电平 分别表示二值逻辑的 1 和 0
常识介绍-2 如果以输入或输出的高电平表示逻辑“1”，低 电平表示逻辑“0”，这种表示方法称为正逻辑。反 之，称为负逻辑。 由于数字电路中只有1、0两个逻辑值，电路只 判断是高电平或低电平，所以对高、低电平的值要 求不严，一般都有一个允许范围，如图所示： 正逻辑 负逐辑
如果以输入或输出的高电平表示逻辑“1”，低 电平表示逻辑“0”，这种表示方法称为正逻辑。反 之，称为负逻辑。 常识介绍-2 由于数字电路中只有1、0两个逻辑值，电路只 判断是高电平或低电平，所以对高、低电平的值要 求不严，一般都有一个允许范围，如图所示：
常识介绍-3 获得高低电平的基本原理如下图所示： (X Vcc 输出信号 输入信号 开关S断开，输出电压V为高电平；开关S闭 合，输出为低电平。而开关S则是由二极管或三极 管组成的
获得高低电平的基本原理如下图所示： 开关S断开，输出电压Vo为高电平；开关S闭 合，输出为低电平。而开关S则是由二极管或三极 管组成的。 常识介绍-3
3.2半导体二极管门电路 、半导体二极管的开关特性 当把二极管接在如下电路中时，并且假设二极管 导通时电阻为零，截止时电阻为无穷大。 R 当V为高电平VmVc时，D截止，V。=Vce,输出高 电平。 当V为低电平V=0时，导通，V。=0,输出低电平
1、半导体二极管的开关特性 当把二极管接在如下电路中时，并且假设二极管 导通时电阻为零，截止时电阻为无穷大。 + V1 - + V0 - Vcc D R 当VI为高电平VIH=Vcc时，D截止，Vo=Vcc ，输出高 电平。 当VI为低电平VIL =0时，导通，Vo =0 ，输出低电平.。 3.2半导体二极管门电路
实际的二极管特性 并非我们假设的理想特性，其特性 d曲线如下图： 0 即其反向电阻不是无穷大（有反向饱和电流s),正向 电阻不为0，且其导通有一定的起始电压。 常等效成下列几种情况： 1) 当外电路电源V、和等效电阻R都很小时： ON 0□ rD
并非我们假设的理想特性，其特性 曲线如下图： 即其反向电阻不是无穷大（有反向饱和电流IS ),正向 电阻不为0，且其导通有一定的起始电压。 常等效成下列几种情况： 1） 当外电路电源VSS和等效电阻RS都很小时： 实际的二极管特性 i v O D rD RS RS VSS VSS V S ON
2)当二极管的导通压降与外电路电源Vss不能 忽略，二极管的正向电阻与外电路电阻相比可以 忽略时： Vsso V SS R D Rs 在数字电路中，高电平一般仅为3V或5V,故Vow的影响 不可忽略。所以常等效为这种方式。（硅二极管的导通 压降Vo=0.7V,锗二极管的导通压降Vo=0.3V。) 3)当二极管的导通压降和正向电阻与外电路电源 Vss和外电路电阻相比均可忽略时：二极管可等效为 理想开关状态
与外电路电源VSS不能 忽略，二极管的正向电阻与外电路电阻相比可以 忽略时： 3） 当二极管的导通压降和正向电阻与外电路电源 VSS和外电路电阻相比均可忽略时：二极管可等效为 理想开关状态。 在数字电路中，高电平一般仅为3V或5V，故VON的影响 不可忽略。所以常等效为这种方式。（硅二极管的导通 压降VON=0.7V，锗二极管的导通压降VON=0.3V。） 2） 当二极管的导通压降 VSS RS D VSS RS S VON
2.二极管与门 1、二 极管与门电路 二极管或门电路 D R A以 、 B 以 B一 D: A B B
2.二极管与门 1、二极管与门电路 二极管或门电路
3.3CMOS门电路
3.3 CMOS门电路