1、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 述如果以输出的高电平表示逻辑 “ 1 ”,以低电平表示逻辑 0,则称为这种表示方法为正逻辑,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。常用的门电路在逻辑功能上有: 与门、或门、非门、与非与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门门、或非门、异或门 等几种。一、门电路二、正、负逻辑今后除非特别说明,一律采用正逻辑。2 2. 二极管、三极管和二极管、三极管和 MOS管管 开关等效电路开关等效电路开关闭合当
2、 UaUb时, D导通开关断开当 Ua Ub时 ,D截止一、 二极管开关等效电路(理想情况下)i = Is ( e v / V T ) - 1 )二极管的特性:1) PN结方程2)伏安特性二、 三极管开关等效电路 (理想情况下)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具体电路中的开关特性:当 时,三极管的 vBE 0,这时iB =0,三极管处于截至状态;开关断开。(实际中可近似处理)关于 “开关闭合 ”的情况大家参见书中介绍,这里不再赘述了。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)
3、TN 截止1、 NM OS 管开关等效电路TP导通:TP截止:TN 导通注: 以上近似开启电压为END2 3 最简单的与 、 或 、 非门电路2-3-1 二极管与门2. 工作原理Da Db UYUa Ub0 0 0 3v 3v 03v 3v3. 真值表 (状态表)4. 输出函数式 Y=AB5. 逻辑符号 & YA B0 O0 11 01 1Y0001导通 导通导通导通导通 导通截止截止0.7V0.7V0.7V3.7vAB1. 电路组成 (以二输入为例)+VCCRABYDaDb设: VCC=5V,UIH=3v,UIL=0v二极管正向压降 0.7V。END1。 电路组成 (以二输入为例 )2。 工
4、作原理Ua Ub0 00 3v3v 03v 3v3。 真值表A B0 00 11 01 1Y01114.输出函数式 Y=A+B5。 逻辑符号截止 截止截止截止导通导通导通 导通Da Db UY2.3v2.3v2.3vYAB 102-3-2 二极管或门END-VEEVcc3. 真值表A01Y104.输出函数式 Y = A 5.逻辑符号 1A Y2.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Ua03vT截止饱和UY02-3-3. 三极管
5、非门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&ABCY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。ABCY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;END2-4 TTL 门电路3、 真值表和逻辑符号A01Y101、 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。1A Y2 .1VUA T1发射结 UB1 T2 T3 T4 UY0.2V 导通 0.9v 截止 导通 截止 3.4v3.4V 导通 4.1v 导通 截止 导通 0.2v?T1集电结截止导通T1T2T3T4R1Y+VCCAUB12-4-1 TTL非门END