第3章逻辑门电路.ppt

第2章 逻辑门电路 * 2。5 BiCMOS门电路 2。2 基本逻辑门电路 2。3 TTL集成门电路 2。4 CMOS门电路逻门电路 2。1 晶体管的开关特性 2。6 几个问题说明 2.1 晶体管的开关特性及参数 作用于开关器件 1 接通 2 截止 阻抗小 阻抗大 短路 开路 脉冲信号(MHz) 晶体管的开关特性即：1与2及其转化特点 脉冲f 很高，要求开关状态变化很快，t:μs→ns 半导体器件如晶体二极管、三极管和MOS管都有导通和截止的开关作用，器件特性分为静态特性和动态特性，前者指器件在导通与截止两种状态下的特性，后者指器件在状态转换过程中的特性。 一、二极管的开关特性 （1）单向导电性→正向导通与反向截止 1、特性: i RL D vI （2）说明： （1）必须限制正向电流； （2）二极管导通时，都有一定的管压降，这相当于接通时有一定的电阻； （3）二极管的反向电阻并非无穷大； 二、BJT的开关特性 1、BJT的开关作用： VCC iC vCE iB=0 IB0 IBS=IB4 IB3 IB2 IB1 A C O VCES VCC /RC IB1 ICS Rb Rc Vcc T iB vI + ic - Vo （1）截止状态——相当于开关的断开状态 e结和c结均反偏，iC≈0，iB≈0 VCE≈VCC VBE0.5V (锗管0.2V) c,e间等效内阻很大，约数百千欧 Vi Rb RC VCC ICEO 二、BJT的开关特性 1、BJT的开关作用： VCC iC vCE iB=0 IB0 IBS=IB4 IB3 IB2 IB1 A C O VCES VCC /RC IB1 ICS Rb Rc Vcc T iB vI + ic - Vo （2）放大状态——相当于开关的过渡状态 发射结正偏，集电结反偏，iC≈βiB。 VCE=VCC -iCRC VBE=0.7 V (锗管0.3) c,e间等效内阻可变 二、BJT的开关特性 1、BJT的开关作用： VCC iC vCE iB=0 IB0 IBS=IB4 IB3 IB2 IB1 A C O VCES VCC /RC IB1 ICS Rb Rc Vcc T iB vI + ic - Vo （3）饱和状态——相当于开关的闭合状态 发射结和集电结均正偏，iC = ICS≈ VCC/RC，且不随iB 增加而增加，VCES≈0.2~0.3V（饱和管压降） c,e间等效内阻很小，约数百欧 Vi Rb RC VCC !!控制基极电压，可使晶体管处于饱和或截止，使晶体管起到开关作用。 2.2 基本逻辑门 所谓“逻辑”是指“条件”与“结果”的关系，利用电路的输入信号反映“条件”，而用电路的输出反映“结果”。从而使电路的输入和输出之间代表了一定的逻辑关系。最简单的逻辑单元——基本逻辑门。 一、关于逻辑电路的几个问题 1、逻辑状态的表示方法——状态赋值 1（0） 0（1） … … 下 上 假 真 断开 闭合 无脉冲 有脉冲 低电位 高电位 另一种状态 一种状态 2、正逻辑和负逻辑的规定 以0表示低电平，1表示高电平——正逻辑体制； 以1表示低电平，0表示高电平——负逻辑体制； 2.2 基本逻辑门 一、关于逻辑电路的几个问题 3、标准高、低电平的规定 由于温度变化、电源电压的波动、干扰即元件特性的离散性等，实际的高、低电平都不是一个固定的值，通常考虑一个变化范围，若在此范围内，就判定为0或1。 0.6v 0v 5v 2v 3.6v 0.3v 0 1 正逻辑 0 1 负逻辑 在实际应用中，规定了一个高电平的下限值VSH——标准高电平，一个低电平的上限值VSL——标准低电平。 1、二极管与门电路 A B C L R=3kΩ D1 D2 D3 Vcc (5V) 2.2 基本逻辑门 二、基本逻辑门 L ABC 000 0 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111 1 L ABC 000 0 001 1 010 1 011 1 100 1 101 1 110 1 111 1 2、二极管或门电路 A B C L R D1 D2 D3 3、非门电路 VCC RC Rb A T L 1 0 L 0 1 A 1、与非电路 A B C L R=3kΩ D1 D2 D3 Vcc (5V) 2.2 基本逻辑门 三、复合逻辑门 L ABC 000 0 001 0 010