《计算机电路基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 门电路

第四章门电路

第四章 门电路

第四章门电路 了解TTL与非门、集电极开路门和 态门的工作原理,熟悉它们的外特 性及其应用 熟悉TTL门电路及CMOS门电路的主 要参数(工作速度、功耗、抗干扰能力 带负载能力),参数的物理意义和数值 的量级

第四章 门电路 ➢ 了解TTL与非门、集电极开路门和 三态门的工作原理，熟悉它们的外特 性及其应用。 ➢ 熟悉TTL 门电路及CMOS门电路的主 要参数（工作速度、功耗、抗干扰能力、 带负载能力），参数的物理意义和数值 的量级

4.1数字集成电路的特点与分类 半导体集成电路:采用外延生长、氧化、光刻、扩散等 技术,将多个晶体管、电阻、电容等元件以及它们之间 的连线做在一块半导体基片上所构成的电路 按内部有源器件不同分类: 双极型数字集成电路(TTL电路) LMos型数字集成电路(CMOS电路)

4.1 数字集成电路的特点与分类 半导体集成电路：采用外延生长、氧化、光刻、扩散等 技术，将多个晶体管、电阻、电容等元件以及它们之间 的连线做在一块半导体基片上所构成的电路。 按内部有源器件不同分类： 双极型数字集成电路（TTL电路） MOS型数字集成电路（CMOS电路）

按集成度不同分类: 小规模集成电路(SSI):10~100元件/片 如各种逻辑门电路、集成触发器。 中规模集成电路(MSⅠ):100~1000元件/片, 如译码器、编码器、寄存器、计数器。 大规模集成电路(LSⅠ):1000~105元件/片, 如中央处理器,存储器。 超大规模集成电路(VLSⅠ):105元件以上/片 CPU( Pentium)含有元件310万~330万个

按集成度不同分类： 小规模集成电路（SSI）：10～100元件／片 如各种逻辑门电路、集成触发器。 中规模集成电路（MSI）：100～1000元件／片， 如译码器、编码器、寄存器、计数器。 大规模集成电路（LSI）：1000 ～105元件／片， 如中央处理器，存储器。 超大规模集成电路（VLSI）：105元件以上／片。 CPU（Pentium)含有元件310万～330万个

逻辑状态与正、负逻辑约定 在数字电路中,我们可以规 定高电位为逻辑1,低电位 10kn 为逻辑0,反之也可以规定 210kn 低电位为逻辑1,高电位为 2N5550 逻辑0。前者叫做“正逻辑 5V/1kHz ”约定,后者叫做“负逻辑 ”约定。 (a)

逻辑状态与正、负逻辑约定 在数字电路中，我们可以规 定高电位为逻辑 1 ，低电位 为逻辑 0 ，反之也可以规定 低电位为逻辑 1 ，高电位为 逻辑 0 。前者叫做“正逻辑 ”约定，后者叫做“负逻辑 ”约定

高电位 1 10k 负 R 210k 2Ns550 5V/1kHz 正逻辑约定 辑 定 低电位上04F

u o 1 0 0 1 高电位 低电位 正逻辑约定 负逻辑约定

42晶体管一晶体管逻辑电路(TTL电路) 42.1最简单的与门、非门和与非门电路 二极管与门 设Um=+3V;U=0V。二极管正向导通时的压降近似为0 Ucc (+5v) R D 4k- Ao F ABF B (a) 图4.2.1与门电(b)

4.2 晶体管－晶体管逻辑电路(TTL电路) 4.2.1 最简单的与门、非门和与非门电路 1. 二极管与门 设 UIH=+3V ； UIL=0V。二极管正向导通时的压降近似为0

>由真值表可知,上面电路是一个与门 电路的输入与输出电位 电路的真值表 输入 输出 输入 输出 A B OVOVOV A00 OV 3V OV F—000 3V OVOV B0101 3V 3V3V

输入 输出 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 输入 输出 A B F 0V 0V 0V 0V 3V 0V 3V 0V 0V 3V 3V 3V 电路的输入与输出电位 电路的真值表 ➢ 由真值表可知，上面电路是一个与门

2.三极管非门 设Um=5V;Un=0.2V。三极管饱和时UcEs=0.2V Uc(+5v) A R DF T

2. 三极管非门 设 UIH=5V ；UIL=0.2V。三极管饱和时UCES = 0.2V

由真值表可知,上面电路是一个非门 电路的输入与输出电位 电路的真值表 输入A输出F 输入A输出F 0.2V 5V 0 5V 0.2V 0

输入A 输出F 0 1 1 0 输入A 输出F 0.2V 5V 5V 0.2V 电路的输入与输出电位 电路的真值表 由真值表可知，上面电路是一个非门