数字技术 数字技术 2 逻辑门电路的分析及应用.pptx

项目2 逻辑门电路的分析及应用;2.1 任务1 分立元件门电路的分析;1.二极管的开关特性 一个理想的开关接通时，其接触电阻为0，在开关上不产生压降；在开关断开时，其电阻为 ∞ ，在开关中没有电流。 由于二极管具有单向导电性，即加正向电压导通，加反向电压截止，因此，在数字逻辑电路中，二极管可作为一个受压控制的开关来使用。 当外加正向电压大于其死区电压（硅管0.5V）后，二极管导通，随后二极管的电流随外加电压增加而迅速增加，完全导通后，二极管的管压降钳位在0.7V。这时可以认为二极管是一个具有 0.7V压降的闭合了的开关。当外加反向电压后，二极管截止，反向饱和电流极小，这时相当于开关断开。;2.三极管的开关特性 由晶体三极管的工作原理可知，三极管的输出特性有三个区，即截止区、放大区和饱和区。静态下，输入信号电压较高时，它可以工作于饱和区，UCE ＝UCES＝0.3V，C、E之间相当于开关闭合；输入信号电压较低时，它可以工作于截止区，UCE ＝UCC，C、E之间相当于开关断开。 ;3.MOS 管的开关特性 在数字逻辑电路中，MOS管也作为开关元件来使用的，一般采用增强型MOS管组成开关电路，并由栅、源电压uGS控制MOS管的截止和导通。 当 uGS UGS(th) 时，NMOS管截止，漏极电流 iD = 0，输出 uO =VDD，这时，NMOS管相当于开关断开。;2.1.2 分立元件门电路;2．二极管或门电路 （1）电路组成及原理 由二极管构成的或门电路如图2-6a所示。图2-6b为或门电路的逻辑符号。 ;3.非门电路 （1）电路组成及工作原理 非门，也叫反相器，它只有一个输入端和一个输出端，输出逻辑是输入逻辑的反。图2-7所示的是三极管非门电路及其逻辑符号。;4．与非门电路 （1）电路组成及原理 将二极管与门和反相器连接起来．就构成如图2-8a所示的与非门电路，逻辑符号如图2-8b所示。从前述对与门和非门的分析，容易得出与非门电路的逻辑功能，即有0出1、全1出0。 ;5.或非门电路 (1)电路组成及原理 将二极管或门和反相器连接起来，就构成如图2-9所示的或非门。由前述或门和非门的分析，不难得出或非门电路的逻辑功能，即“有1出0，全0出1”。 ;操作训练1 万用表、示波???的使用;1）指针式万用表 指针式万用表主要是磁电式万用表，其结构主要由表头（测量机构）、测量线路和转换开关组成。 表头：万用表的表头多采用高灵敏度的磁电系测量机构，表头的满刻度偏转电流一般为几微安到几十微安。满偏电流越小，灵敏度就越高，测量电压时的内阻就越大。一般万用表直流电压档内阻较大，交流电压挡内阻一般要低一些。 测量线路：万用表用一只表头能测量多种电量并具有多种量限，关键是通过测量线路的变换，把被测量变换成磁电系表头所能测量的直流电流。测量线路是万用表的中心环节。 转换开关：转换开关是万用表选择不同测量种类和不同量程的切换元件。万用表用的转换开关都采用多刀多掷波段开关或专用转换开关。;万用表的形式有多种，面板结构也有所不同。现以M47型万用表的面板图为例进行识读。 面板结构：M47型万用表的面板结构如图2-10所示，由指针、表盘、调零旋钮、表笔插孔等组成。 ;（1）指针万用表的机械调零 在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 ;（2）指针万用表测量电阻 ①选择量程。测量电阻前，首先选择适当的量程。电阻量程分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ。将量程开关旋至合适的量程，为了提高测量准确度，应使指针尽可能靠近标度尺的中心位置。 ②欧姆调零。选择好量程后，对表针进行欧姆调零，方法是将两表笔棒搭接，调节欧姆调零旋钮，使指针在第一条欧姆刻度的零位上。 ③测量电阻。两表笔接入待测电阻;（3）测交流电压 万用表测量交流电压的过程如下。 ①选择量程，选择适当的交流电压量程，MF47型万用表有5个交流电压量程，为提醒使用者安全，用红色标志。 ②测量电压。表笔并联待测电压两端，不用考虑相线或零线。 万用表测量交流电压注意事项： 万用表测量的电压值是交流电的有效值，如果需要测量高于1000V的交流电压，要把红表笔插入2500V插孔。 ;（4）测量直流电压 测量直流电压与测量交流电压相似，都是将表笔并联待测电压两端。具体步骤如下： ①选择合适直流电压量程。 ②测量电压。将红表笔测电路正极，将黑表笔插测电路负极。如果指针反转，则说明表笔所接极性反了，应更正过来重测。 （5）测量电流 ①选择量程。将选择里程开关转到“mA”部分的最高里程，或根据被测电流的大约数值，选择适当的量程。 ②测量电流。将万用表串在被测回路中，红表笔接电流的流入方向，黑表笔接电流的流出方向。若电源内阻和负载电阻都很小，