zdl_3_门电路.ppt

第三章 门电路 概述 分立元件门电路 TTL门电路 MOS门电路 TTL门电路与CMOS门电路 小结 3.1 概述 门电路——实现基本逻辑关系的电子电路 主要构成 逻辑门电路的性能和特点——逻辑特性、电气特性 本章讨论：内部结构、工作原理、外部特性 3.2 分立元件门电路 分立元件的开关特性： * 理想开关特性: 开关K断开时，开关两端的电压为外部电压，通过开关的电流为0，开关等效电阻为∞。开关闭合时，开关两端电压为0，开关等效电阻为0 * 二极管开关特性 * 三极管开关特性 * MOS管开关特性 * 正负逻辑及其它 分立元件门电路 * 二极管与门 * 二极管或门 * 三极管反相器 * DTL门电路 3.2.1 二极管开关特性 二极管 *二极管符号 二极管开关特性—等效电路 二极管伏安特性曲线与等效电路 三种等效电路： (a)----二极管正向导通压降和正向电阻不能忽略 (b)----二极管正向导通压降不能忽略和正向电阻忽略 (c)----二极管正向导通压降和正向电阻都忽略 3.5.1 三极管开关特性 三极管电路结构与符号（NPN型 和 PNP型） 一、双极型三极管的结构 管芯 + 三个引出电极 + 外壳 * 三极管电路结构 *双极型三极管工作状态分析1. 三极管基本开关电路 三极管工作状态——分析 2. 三极管的工作状态----截止状态 三极管工作状态——分析 2. 三极管的工作状态----放大状态 三极管工作状态——分析 2.三极管的工作状态----饱和状态 3.、三极管的开关等效电路 3.3.1 MOS管开关特性 MOS管结构图及逻辑符号 * MOS管结构图 * MOS管的结构 (金属-氧化物-半导体场效应管) NMOS管工作原理 NMOS管的工作原理 NMOS管的基本开关电路 NMOS管的基本开关电路 * MOS管的四种类型 增强型 耗尽型 正负逻辑及其它 数字电路中的高电平与低电平 数字电路中的正负逻辑问题 正负逻辑及其它 **正负逻辑的描述: 正与逻辑 *真值表： *真值表: *表达式： *表达式： *逻辑图 *逻辑图 3.2.2 二极管与门 二极管与门——能实现与逻辑功能的电路称为与门 二极管与门电路 分析 逻辑真值表、逻辑符号与表达式 二极管与门_原理分析 二极管与门电路 分析：设输入高电平为3V，输入低电平为0V。VCC=5V 3.2.3 二极管或门 二极管或门——能实现或逻辑功能的电路称为或门 二极管或门电路 分析 逻辑真值表、逻辑符号与表达式 二极管或门_原理分析 二极管或门电路 分析：设输入高电平为3V，输入低电平为0V 三极管反相器 三极管反相器——能实现非逻辑功能的电路称为非门， 亦称反相器 非门电路 分析 三极管反相器之2 逻辑真值表、逻辑表达式和逻辑符号 三极管反相器_原理分析 非门电路 分析 三极管反相器_之2 三极管反相器之2 非门电路如图： 分析: 输出端加入: VQ、D 功能：使输出高电平钳位在：VY= VD + VQ DTL门电路 DTL与非门 电路图： 二极管与门+三极管反相器 实现逻辑功能： 实现与非功能 DTL或非门 电路图： 二极管或门+三极管反相器 实现逻辑功能： 实现或非功能 3.5 TTL门电路 TTL反相器及电气特性 其他的TTL门电路 特殊的TTL门电路 TTL门电路的改进 其他双极型门电路 3.5.2 TTL反相器 TTL反相器 TTL反相器的电气特性 *传输特性 *输入特性 *输入负载特性 *输出特性 TTL反相器的动态特性 例题(A) 例题(B) TTL反相器_电路结构 TTL反相器的结构 TTL反相器的工作原理 结论：实现非功能 TTL反相器的工作原理 TTL反相器的工作原理 TTL反相器的传输特性 电压传输特性 阈值电压：VTH= 1.4V TTL反相器的静态输入特性 静态输入特性 TTL反相器的输入负载特性