2逻辑门电路.ppt

2.1 2.1 概述概述2.2 TTL 2.2 TTL 门电路门电路2.3 CMOS2.3 CMOS 门电路门电路上页下页第2章 第二章第二章第二章第二章 集成门电路集成门电路集成门电路集成门电路返回2.4 2.4 各种集成逻辑们的性各种集成逻辑们的性 能比较能比较 门电路是实现一定逻辑关系门电路是实现一定逻辑关系的电路，是组成数字电路的基本的电路，是组成数字电路的基本单元，本节重点介绍集成门电路单元，本节重点介绍集成门电路的逻辑功能及外部特性。的逻辑功能及外部特性。上页下页第2章返回2.12.1 概述概述“与与”门门ABFF=A B“与非与非”门门FABF=A B“或非或非”门门ABF11F=A+B“或或”门门AB11FF=A+B“非非”门门1 1FAF=A名称图形符号逻辑表达式功能说明功能说明输入全输入全1 1，输出为，输出为1 1输入有输入有0 0，输出为，输出为0 0输入有输入有1 1，输出为，输出为1 1输入全输入全0 0，输出为，输出为0 0输入为输入为1 1，输出为，输出为0 0输入为输入为0 0，输出为，输出为1 1输入全输入全1 1，输出为，输出为0 0输入有输入有0 0，输出为，输出为1 1输入有输入有1 1，输出为，输出为0 0输入全输入全0 0，输出为，输出为1 1复习基本门电路复习基本门电路上页下页第2章返回ABCR13kR2750R4100R3360R53kT2T5T3T4F+5VT1B2B12.2 TTL2.2 TTL门电路门电路多发射极晶体管多发射极晶体管 T T1 1 的等效电路的等效电路ABCR1+5VB1B2第2章上页下页1.TTL1.TTL1.TTL1.TTL与非门电路与非门电路与非门电路与非门电路返回R1T1R2R4R3R5T2T3T4T5ABC+5VFB1B2A+5VBCR1工作原理工作原理设设：A=0 0 B=1 1 C=1 1 0.3V3.6V3.6V 则则：VA=0.3V VB1=0.3+0.7 =1VVB2=0.3V所以：T2、T5 截止 T3 、T4 导通结果：VF =5UBE3UBE4 50.70.7 =3.6V 拉电流第2章上页下页1V0.3V返回 DA导通导通！F=1 1+5VABCT1R1R2R4R3R5T2T3T4T5FVB1B2+5V+5VR1B1B2ABCVB33.6V3.6V3.6V设设：A=B=C=1 1 即即：VA=VB=VC=3.6VVF=0.3V ，F=0VF=0.3V2.1VVB3=UCE2+UBE5=0.3+0.7=1V1VT3 导通，T4 截止 灌电流灌电流上页下页则：T2 T5 饱和第2章返回DA、DB、DC 截截 止止！T1集电结正偏VB1=+UBE5=2.1V0.7 UBE2+假设假设 DA、DB、DC导通导通4.3V输入悬空时相当于1结论：结论：1.1.输入不全为输入不全为1 1时，输出为时，输出为1 1 2.2.输入全为输入全为1 1时，输出为时，输出为0 0符合与非门的逻辑关系与非门逻辑状态表C B A F0 0 0 10 0 0 10 0 1 10 0 1 10 1 0 10 1 0 10 1 1 10 1 1 11 0 0 11 0 0 11 0 1 11 0 1 11 1 0 11 1 0 11 1 1 01 1 1 0逻辑符号逻辑符号ABCFF=A B C第2章上页下页返回+5VR1R2R3R4R5B1B3T1T2T3T4T5FABENP2.2.TTLTTL三态与非门三态与非门DF：第三状态第三状态 高阻高阻上页下页1V1VT2 、T5截止第2章返回二极管 D 截止F=ABVB1 =1VVB3=1V 二极管D导通 1EN =0 时时 EN=1时时T3 导通，T4 截止0.3V三态输出三态输出“与非与非”门符门符号号 逻辑关系：逻辑关系：EN=0时：时：F=AB EN=1时：时：F 高阻状态高阻状态三态门接于总线，可实现数据或信号的轮流传送三态门接于总线，可实现数据或信号的轮流传送上页下页第2章返回A1B1ENA3B3ENA2B2ENABENF011 TTL门电路由晶体管组成，属双极型门电门电路由晶体管组成，属双极型门电路路，MOS 门电路由场效应管组成，属单极型门电路由场效应管组成，属单极型门电路门电路，MOS 门电路是目前大规模和超大规门电路是目前大规模和超大规模数字集成电路中应用最广泛的一种。模数字集成电路中应用最广泛的一种。第2章上页下页MOS 门电路分类门电路分类 NMOS电路电路 PMOS电路电路 CMOS电路电路2.3 CMOS2.3 CMOS 门电路门电路门电路门电路返回CMOS 门电路是一种互补对称场效应管集成电路门电路是一种互补对称场效应管集成电路。P沟道N沟道互补对称结构设设：A=0则：则：T2 导通导通 T1 截止截止0F=1 11设设：A=1则：则：T1 导通导通 T2 截止截止F=0 0F=A1.1.CMOS 反相器反相器第2章上页下页该电路具有反相器的功能。该电路具有反相器的功能。返回102.CMOS“与非与非”门电路门电路P 沟道负载管并联N 沟道 驱动管 串联设设：A=1 1，B=1 1则：则：T1 T2 导通导通 T3 T4 截止截止F=00设设：A=0 0，B=1（不全为不全为 1 1）则则：T2 T3 导通导通 T1 T4 截止截止F=1 1F=A B负载管和驱动管串联负载管和驱动管串联第2章上页1 11 1下页返回011 13.CMOS“或非或非”门电路门电路P 沟道负载管串联N 沟道驱动管并联设设：A=0 0，B=0 0 0 0 0 0则：则：T3 T4 导通导通 T1 T2 截止截止 驱动管与负载管串联驱动管与负载管串联F=1 1设设：A=0 0，B=1 1 （输入不全为零时）输入不全为零时）则：则：T2 T3 导通导通 T1 T4截止截止 F=0F=A+B第2章上页下页返回10 0注意：注意：上述分析表明，MOS“与非”门的输入端越多，串联的驱动管越多，导通时的总电阻就愈大，输出低电平值将会因输入端的增多而提高，对于MOS“或非”门因驱动管并联，不存在这个问题，因此，MOS门电路中“或非”门用的较多。第2章上页返回下页