哈尔滨工业大学：《电工学（电子技术）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第21章 门电路和组合逻辑电路

第21章 门电路和组合逻辑电路 哈尔滨工业大学 电工学研室

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目 录 21.1数字电路概述 21.2昆体管的开关特性 21.3分立元件门电路 21.4TTL门电路 21.5MoS门电路 21.6逻辑代数 21.7组合逻辑电路的分析与综合 21.8加法器 21.9编码噩 21.10译码器及显示电路 21.11数据分配器及数据选择器

目 录 21.1 数字电路概述 21.2 晶体管的开关特性 21.3 分立元件门电路 21.4 TTL门电路 21.5 MOS门电路 21.6 逻辑代数 21.7 组合逻辑电路的分析与综合 21.8 加法器 21.9 编码器 21.10 译码器及显示电路 21.11 数据分配器及数据选择器

211数字电路概述 2111电子电路中的信号 模拟信号 数字信号(脉冲信号) 时间上连续变化的 时间和幅度都是跳变的 处理此类信号的 处理此类信号的 电路 电路 模拟电路 数字电路 特点:注重电路的输入 特点:注重电路的输入、输 输出大小、相位关系 出的逻辑关系 返妇目录

21.1 数字电路概述 21.1.1 电子电路中的信号 模拟信号 数字信号（脉冲信号） 时间上连续变化的 时间和幅度都是跳变的 处理此类信号的 电路 模拟电路 处理此类信号的 电路 数字电路 特点：注重电路的输入、 输出大小、相位关系 特点：注重电路的输入、输 出的逻辑关系 返回目录

211.2脉冲信号的波形及参数 脉冲是一种跃变信号并且持续时间短暂 矩形波 尖顶波 返目录

21.1.2 脉冲信号的波形及参数 脉冲是一种跃变信号,并且持续时间短暂 矩形波 尖顶波 返回目录

实际矩形浪的特征 0.94 0.54 0.14 脉冲幅度 脉冲上升信最变化的最大值 脉冲宽度 返妇目录

实际矩形波的特征 A 脉冲幅度 信号变化的最大值 0.9A 0.1A t f 脉冲上升沿 t r 0.5A tp 脉冲下降沿 脉冲宽度 返回目录

正脉冲 负脉冲 +5V oV +5V 0V OV OV 5V 脉冲信号变化后的电脉冲信号变化后的电 平值比初始电平值高平值比初始电平值低 返目录

正脉冲 负脉冲 脉冲信号变化后的电 平值比初始电平值高 脉冲信号变化后的电 平值比初始电平值低 0V + 5V 0V − 5V 0V + 5V 0V − 5V 返回目录

211.3脉冲信号的逻辑状态 +5V 0V+5V OV OV 5V OV 3「 高电平用1表示 脉冲信号的状态 低电平用0表示 返目录

21.1.3 脉冲信号的逻辑状态 脉冲信号的状态 高电平 用1 表示 0V + 5V 0V − 5V 0V + 5V 0V − 5V 低电平 用0 表示 返回目录

212晶体管的开关特性 输入 K开U。=1, 信号 R 控制 输出高电平 开关 状态 K闭—U。=0, 输出低电平 可用三极管代替 返妇目录

21.2 晶体管的开关特性 Ui Uo K Ucc R K开 1, Uo = 输出高电平 K闭 0, Uo = 输出低电平 输入 信号 控制 开关 状态 可用三极管代替 返回目录

晶体管的三种工作状态 I。/mA C 饱和区 4321 160nA截止区 放大区120nA 80dA 40uA CE 6 912 CE(sat) 极管是数字电路中最基本的开关元件,通常不是 工作在饱和区就是工作在截止区。放大区只是出现在三极 由饱和变为截止、由截止变为饱和的过渡过程中。 返妇目录

晶体管的三种工作状态 三极管是数字电路中最基本的开关元件，通常不是 工作在饱和区就是工作在截止区。放大区只是出现在三极 由饱和变为截止、由截止变为饱和的过渡过程中。 3 6 9 12 1 3 2 4 Q1 Q2 Q3 I C /mA I B = 4 0μ A UCE / V 80μ A 120μ A 160μ A 饱和区 截止区 放大区 UCE(sat) 返回目录

晶体管结电压的典型数据 工作状态 管型饱和 放大 截止 BE BE(sat) Ce(sat) /V Urr /V 开始截止可靠截止 硅管NPN)07 0.3 0.6~0.7 0.5 ≤0 锗管(PNP) 0.3 -0.1 0.2~-0.3 0.1 0.1 返目录

晶体管结电压的典型数据 管型 工 作 状 态 饱 和 放 大 截 止 开始截止 可靠截止 硅管(NPN) 锗管(PNP) 0.3 − 0.1 UBE(sat) / V UCE(sat) / V UBE / V UBE / V 0.7 − 0.3 0.6 ~ 0.7 − 0.2 ~ −0.3 − 0.1 0.5  0 0.1 返回目录