数字电子技术第二部分(常用逻辑电路).pptVIP

输入级：提高工作速度（T1放大或倒置放大，加快导通截止速度）中间级：放大输出级：提高开关速度和带负载能力（详细内容和反相器传输特性见书pp.96-97）反相器各级作用简介CMOS反相器与非逻辑图和真值表NPN型多发射极BJT结构与非门电路与非门电路由与门和非门相连构成集成电路与非门中的与门采用多发射极的BJT结构TTL与非门电路与非门的工作过程01TTL或非门电路02CMOS与非门03CMOS或非门其它常用TTL电路或非逻辑图和真值表或非门内部逻辑电路异或逻辑：与或非门输出是输入A、B的异或由一级或非门和一级与或非门两部分构成，或非门输出为CMOS异或门异或逻辑图和真值表CMOS异或门内部电路同或逻辑图和真值表一个机电控制系统是由若干逻辑门构成的，这些逻辑门连接在一起，前级是后级的驱动门，后级是前级的负载门01设计电路时，必须考虑驱动门的带负载能力02与非门是控制系统中最常用的逻辑电路03TTL电路和CMOS电路带同类门扇入数为门电路的输入端的个数，如一个三输入端的与非门，其扇入数N1=3扇出数指门电路在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目，计算时要考虑两种情况:负载电流从外电路流入与非门，称为灌电流负载负载电流从与非门流向外电路，称为拉电流负载扇入数和扇出数拉电流和灌电流概念驱动门输出高电平驱动门输出低电平逻辑器件的数据手册中，并不给出扇出数，必须用计算或实验方法求出01为保证系统能正常运行，实际设计中，如果高电平情况和低电平情况下扇出数不相等，一般取两者间的最小值02扇出数计算TTL集电极开路（OpenCollector）门电路TTL三态(ThreeStateLogic)门电路以上部分参见教材和自学3.5内容开路(OC)门和三态(TSL)门如果G1输出高电平，G2输出低电平为了增加电路驱动能力或实现多逻辑门的与逻辑功能（线与），需要将两个门的输出端并联。如果将逻辑门输出端直接并联，当一个门输出高电平，一个门输出低电平时，电流将全部由一个管子承受，可能烧坏。集电极开路（OC——OpenCollector）门去掉输出级的达林顿管（T3和T4），在输出管T5的集电极和电源之间，加一个公共的上拉电阻，用于限流OC门生成漏极开路（OpenDrain）的MOS门输出电路只有NMOS管，且漏极开路MOS漏极开路与非门（OD）线与表示漏极开路与非门的线与将多个门电路输出管的漏极和电源之间加一个公共的上拉电阻Rp（pull-upresistor），以实现线与的逻辑功能限制流过OC门输出BJT的电流不超过额定电流值。一般上拉电阻的阻值在1k~10k之间。OC门限流（上拉）电阻RP如果有容性负载，上拉电阻较小，电路的开关速度可以快一些，但功耗比较大如果多个开路门连接在一起，只有一个导通（输出为低电平），其它截止（输出高电平），负载电流将全部流向导通的开路门，上拉电阻取值应该较大，起限流作用从两方面考虑：上拉电阻计算上拉电阻最小值计算考虑到上拉电阻的限流作用，电阻取值应保证流进驱动门导通TTL/MOS管的电流IOL不超过额定值IOL(max)。上拉电阻Rp上的压降为VDD-VOL(max)，忽略流过截止管的漏电流IOZ，流过Rp的电流为IOL(max)-IIL(total)如果所有的开路门都输出高电平，电流从驱动门流入负载门，为保证输出电平不低于规定的输出电平最小值，RP不能选择过大。考虑到各方面因素，Rp在Rp(min)和Rp(max)之间取值上拉电阻最大值计算T

T

L

三态与非门电路第二部分

数字电路中常用的逻辑门电路本部分主要内容：几种通用的逻辑门电路、外部特性及应用。参见教材第三章、本教材系列模拟部分和本教材第四版第二章内容二极管基本电路三极管回顾三极管是用两个pn结构成的电子器件(BJT——Bipolarjunctiontransistor)，是一个由电流控制的三端电子阀门，输出电压－电流特性可以由输入端的电流控制，有pnp和npn两种类型BJT管开关特性数字电路中的BJT数字电路中的BJT（BipolarJunctionTransistor）工作在正向饱和导通和反向截止区域，在脉冲信号作用下，BJT饱和导通或反向截止，相当于开关的“接通”和“关断”，称为工作在开关状态。BJT的开关时间理想转换状态实际转换状态由于BJT也有内部电荷建立和消散的过程，造成了脉冲波形上升沿和下降沿不能是理想的状态，饱和和截止两种状态之间的转换也需要一定的时间BJT的开关时间（续）为改善波形的前后沿的斜率，应该设法提高BJ