第二章门电路 §2-1概述 §2-2二极管、三极管、MoS管开关等效电路_ §2-3最简单的与、或、韭门电路 §2-4TTL门电路 §2-5cMOS门电路
第二章 门电路 §2-1 概述 §2-2 二极管、三极管、MOS 管开关等效电路 §2-3 最简单的与、或、非门电路 §2-5 CMOS门电路 §2-4 TTL门电路
§2-1.概述 门电路 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的 单元电路统称为门电路 二、正、负逻辑 如果以输出的高电平表示逻辑“1”,则为正逻 辑,反之为负逻辑。 本课件中,全部采用正逻辑
§2—1. 概 述 如果以输出的高电平表示逻辑 “ 1 ”，则为正逻 辑，反之为负逻辑。 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的 单元电路统称为 门电路 一、门电路 二、正、负逻辑 本课件中，全部采用正逻辑
§2-2.二极管三极管和MOS管 开关等效电路 、二极管开关等效电路(理想情况下) 开关 闭合 b「当Ua>Ub时,D导通 当Ua≤Ub时,D截止a 开关 断开 二、三极管开关等效电路(理想情况下) 开关 当Ub为高电平UIH时,T饱和 闭 e(当Ub为低电平UL时,T截止b 开关 断开
§2—2. 二极管三极管和MOS管 开关等效电路 开关 闭合 当Ua>Ub时，D导通 开关 断开 当Ua≤Ub时,D截止 当Ub为高电平UIH时，T饱和 当Ub为低电平UIL时，T截止 开关 闭合 开关 断开 一、二极管开关等效电路（理想情况下） 二、 三极管开关等效电路（理想情况下）
次三.M0S管开关等效电路(理想情况下) 1、NM0S管开关等效电路 D 当UGS≥2v时,TN导通: G TN 小3(当U2v时,TP截止:
三. M OS管开关等效电路（理想情况下） 当UGS≥2v时， 当UGS-2v时, （等效开关图同上） TN 截止 1、NM OS 管开关等效电路 TN导通： TP导通： TP截止：
§2-3最简单的与、或、非门电路 VCC 2-3-1二极管与门 1.电路组成(以二输入为例) D R A—k 2.工作原理 B-|4 设:Vc=5V U=3v,U1=0V Ua b Da Di 00导通导通0.7V 二极管正向压降0.7V。03导通截止上0.7V 3.真值表(状态表) 30截止导通0.7V 3v3v导通导通3.7v BY A0011 4.输出函数式Y=AB 10 00 5.逻辑符号 B-&/ A
§2—3 最简单的与、或、非门电路 2-3-1 二极管与门 2. 工作原理 Ua Ub Da Db UY 0 0 0 3v 3v 0 3v 3v 3. 真值表（状态表） 4. 输出函数式 Y=A•B 5. 逻辑符号 & Y A B 0 O 0 1 1 0 1 1 Y 0 0 0 1 导通 导通 导通 导通 导通 导通 截止 截止 0.7V 0.7V 0.7V 3.7v A B 1. 电路组成（以二输入为例） +VCC R A B Y Da Db 设：VCC=5V， UIH=3v,UIL=0v 二极管正向压降0.7V
2-3-2二极管或门 电路组成(以二输入为例) A r Da Y Bot 2。工作原理 Db Ua Ub Da Db UY 00截止截止0 03v截止导通2.3v 3v0导通截止2.3 3v3v导通导通2.3v A BY 4.输出函数式Y=A+B 000 3。真值表011 5。逻辑符号 A 101 B
1。 电路组成(以二输入为例) 2。 工作原理 Ua Ub 0 0 0 3v 3v 0 3v 3v 3。真值表 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 Y 0 1 1 1 4.输出函数式 Y=A+B 5。逻辑符号 截止 截止 截止 截止 导通 导通 导通 导通 Da Db UY 2.3v 2.3v 2.3v A Y B ≥1 0 2-3-2 二极管或门
23-3三极管非门 tvcc 2.工作原理 1。电原理图 IRC Y UaT UY A 0截止vco 3v饱和0 ALY +vcc 3.真值表 01 Rc R1 Y A 4.输出函数式Y=A T R2l 5.逻辑符号 1=Y VEE 注:为了保证在输入低电平时三极管可靠截止,常将电路接 成上图形式。由于接入了负电源VE,即使输入低电平信号稍 大于零,也能使三极管的基极为负电位,使三极管可靠截止, 输出为高电平
-VEE Vcc 3. 真值表 A 0 1 Y 1 0 4.输出函数式 Y = A 5.逻辑符号 A 1 Y 2.工作原理 注：为了保证在输入低电平时三极 管可靠截止，常将电路接 成上图形式。由于接入了负电源VEE，即使输入低电平信号稍 大于零，也能使三极管的基 极为负电位，使三极管可靠截止， 输出为高电平。 1。电原理图 Ua 0 3v T 截止 饱和 UY 0 2-3-3. 三极管非门
2-3-4.其它门电路 其它门电路 其它门电路有与非门、或非门、同或门、异或门等等。(略) 二、门电路的“封锁”和“打开”问题 ABC &hy ABC 当C=1时,Y=AB·1=AB 当C=1时,Y=A+B+1=1 与门打开,与功能成立。 或门封锁,或门不能工作。 ②当C=0时,Y=AB0=0 ②当C=0时,Y=A+B+0=A+B 与门封锁,与门不能工作。或门打开,或功能成立 ②能“打开”或者“封锁”门电路的信号叫“控制信号”。 控制信号的输入端叫“控制端”,或“使能端” e与门、与非门可用“0”封锁,用“1”打开; 或门、或非门可用“1”封锁,用“0”打开; VCD嗇
2-3-4. 其它门电路 一、 其它门电路 其它门电路有与非门、或非门、同或门、异或门等等。（略） 二、 门电路的“封锁”和“打开”问题 & A B C Y 当C=1时，Y=AB.1=AB 与门打开，与功能成立。 当C=0时，Y=AB.0=0 与门封锁，与门不能工作。 ≥ A B C Y 当C=1时，Y=A+B+1=1 或门封锁，或门不能工作。 当C=0时，Y=A+B+0=A+B 或门打开，或功能成立。 能“打开”或者“封锁”门电路的信号叫“控制信号”。 控制信号的输入端叫“控制端”，或“使能端”。 与门、与非门可用“0”封锁，用“1”打开； 或门、或非门可用“1”封锁，用“0”打开；
§2-4TTL门电路 tVcC 2-4-1TTL非门R1 1、电路结构图 UB1 T3 T2 2、工作原理 A 设Vcc=5V,UIH=3.4v, T4 UIL =0.2v PN结的导通电压为0.7v 输入级倒相级|输出级 UAT发射结UB1T1集电结T2T3T4UY 0.2V导通0.9截止截止导通截止3.4v 3.4V导通(4.1V)导通导通截止导通0.2v 3、真值表和逻辑符号 A01 Y
§2-4 TTL门电路 3、真值表和逻辑符号 A 0 1 Y 1 0 1、 电路结构图 输入级 倒相级 输出级 2、 工作原理 设Vcc=5V, UIH = 3.4v, UIL = 0.2v, PN结的导通电压为0.7v。 1 A Y 2 .1V UA T1发射结 UB1 T2 T3 T4 UY 0.2V 导通 0.9v 截止 导通 截止 3.4v 3.4V 导通 4.1v 导通 截止 导通 0.2v ? T1集电结 截止 导通 T1 T2 T3 T4 R1 Y +VCC A UB1 2-4-1 TTL非门
因为:T2,T4导通后,把UB1钳制在2.1V 2.1V 此时:T处于倒置工作状态;B、Im都很小,3.4 4V 74系列门电路的每个输入端的IIH≤40uA。 LIH T1 5、电压传输特性 Vol TTL非门的电压传输特性如图,其转折 区对应的输入电压叫阈值电压,记为UH UTH=1.4v 当非门的U≥UmH时,Uo4=UoL VI/V 010.51.01.5 当非门的U≤UTH时,Uo=UoH UTH TT门电路有71~74系列,74系列的标准参数: UoH (min)=2.4v UOL (max)=0.4v UIH(min)=2.0 UIL (max)=0.8V
T2，T4导通后，把UB1 钳制在 2 .1V。 此时： T1处于倒置工作状态；β、IIH 都很小, 74系列门电路的每个输入端的IIH ≤40μA。 IIH T1 UB1 3.4V 2.1V 1.4V 5、电压传输特性 当非门的UI 当非门的UI ≤UTH 时， UTH TTL门电路有7174系列，74系列的标准参数： UOH（min）=2.4v UOL(max) =0.4v UIH (min) =2.0v UIL(max) =0.8v ≥UTH 时， TTL非门的电压传输特性如图，其转折 区对应的输入电压叫阈值电压，记为UTH VO/V VI/V 3 2 1 O 0.5 1.0 1.5 UTH = 1.4v U0 = U0L U0 = U0H 因为：