山东大学：《数字电子技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 逻辑门电路

第二章逻辑门电路 2.1基本逻辑门电路 2.2TT逻辑门电路 2.3MOs逻辑门电路 2.4集成逻辑门电路的应用 2.5正负逻辑及逻辑符号的变换

第二章 逻辑门电路 2.1 基本逻辑门电路 2.2 TTL逻辑门电路 2.3 MOS逻辑门电路 2.4 集成逻辑门电路的应用 2.5 正负逻辑及逻辑符号的变换

2.1基本逻辑门电路 极管与门和或门电路 输入 输出 1.与门电路 VA()VB(V)V(V) OV OV +cc(+5V) OV 5V o R 5 o o 3k Q2 5V 5V 5V D A 与逻辑真值表 2 输入 输出 B A B 00 L=AB L000 B 0

一、二极管与门和或门电路 1．与门电路 2.1 基本逻辑门电路 B +V A L D D 3kΩ R CC （ +5V） 1 2 & L=A·B B A 输 入 输出 VA（V） VB（V） VL（V） 0V 0V 5V 5V 0V 5V 0V 5V 0V 0V 0V 5V 0 1 0 1 A B L 0 0 1 1 输 入 0 0 0 1 输出 与逻辑真值表

2.或门电路 输入 输出 v(v)|v(v)|(v) DI OV OV o A L OV 5V 5V OV 5V B 5V 5V 5V R 3k Q2 或逻辑真值表 输入 输出 B L=A+B 0 B A001 L011 0

2．或门电路 输 入 输出 VA（V） VB（V） VL（V） 0V 0V 5V 5V 0V 5V 0V 5V 0V 5V 5V 5V A L B D D 3kΩ 2 1 R ≥1 L=A+B A B 0 1 0 1 A B L 0 0 1 1 输 入 0 1 1 1 输出 或逻辑真值表

二、三极管非门电路 + CC(+5V) RC L L=A A L=A R A0--HpT 非逻辑真值表 输入 输出 输入输出 VA ()n(V) A L o 5V 0 5V

二、三极管非门电路 输 入 输 出 VA（V） VL（V） 0V 5V 5V 0V A L 0 1 输 入 1 0 输 出 非逻辑真值表 +V A L T 1 2 3 （ +5V） b C R CC R A 1 A L=A 1 L=A

二极管与门和或门电路的缺点: (1)在多个门串接使用时,会出现低电平偏离标准数值 的情况。 (2)负载能力差。 (+5V) CC(+5V) R R 3k 22 3k Q2 D OV L sO sO

二极管与门和或门电路的缺点： 0V 5V L 5V +V +V D D D D 1 2 1 3kΩ R R 3kΩ 2 CC （ +5V） CC （ +5V） p （1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差

解决办法: 将二极管与门(或门)电路和三极管非门电路 组合起来。 o+c(+5V) R 3k Q2 Ik Q D D L B RI 4.7k9

解决办法： 将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路 组合起来。 L B A +V D 1 2 D 3 1kΩ T P （ +5V） 1 R 2 Rc 3kΩ CC R D b D5 R1 4.7kΩ 4

DTL与非门电路 工作原理: (1)当A、B、C全接为高电平5V时,二极管D1~∽D都截止,而D D5和T导通,且T为饱和导通,V=0.3V,即输出低电平。 (2)A、B、C中只要有一个为低电平03V时,则V≈V,从而使D4 D5和T都截止,V=Vc=5V,即输出高电平。 所以该电路满足与非逻辑关系,即:L=A·B.C VCC(+5v) R 3k Q2 1k Q2 L B R 4.7k9

L = A B C 三、DTL与非门电路 工作原理： （1）当A、B、C全接为高电平5V时，二极管D1～D3都截止，而D4、 D5和T导通，且T为饱和导通， VL =0.3V，即输出低电平。 （2）A、B、C中只要有一个为低电平0.3V时，则VP≈1V，从而使D4、 D5和T都截止，VL =VCC=5V，即输出高电平。 所以该电路满足与非逻辑关系，即： +V L A B C 1 2 D D D 3 D D 4 （ +5V） P R 3 1 5 2 CC 3kΩ R 4.7kΩ R 1kΩ T c 1

2.2T逻辑门电路 C(+5V) R Rc 3k9 lk Q °L B R 4.7k9 CC (+5V) CC(+5V) R bl A P B B P

2.2 TTL逻辑门电路 一、TTL与非门的基本结构及工作原理 1．TTL与非门的基本结构 +V L A B C 1 2 D D D 3 D D 4 （ +5V） P R 3 1 5 2 CC 3kΩ R 4.7kΩ R 1kΩ T c 1 C +V B A （ +5V） N N N N P P P P CC Rb 1 +V 1 3 b 1 （ +5V） T1 C R B A CC

TTL与非门的基本结构 CC(+5V) Rc R 1.6kg 1309 4ks D B T1 2 R 1k Q2 输入级 中间级 输出级

TTL与非门的基本结构 +V V 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 3 D T R C 输入级 中间级 输出级 T4 T c2 2 R 3 b 1 B R c4 A o e2 1 1kΩ 1.6kΩ Vc2 T CC V R （ +5V） e2 4kΩ 130Ω

2.TTL与非门的逻辑关系 (1)输入全为高电平3.6V时。 T2、T3饱和导通, 由于T3饱和导通,输出电压为: 由于T2饱和导通,Vc2=1V 0VCES3 0.3V T4和二极管D都截止。 o+c(+5V) R 130g bI 实现了与非门的逻 4k Q2 辑功能之一: T4截止 2.1V 输入全为高电平时; 14V D截止 输出为低电平。·4 T2饱和 倒置状态 0.7v 0.3V ●●●●●●●●●●●●● T R 饱和 3.6V

2．TTL与非门的逻辑关系 （1）输入全为高电平3.6V时。 T2、T3饱和导通， V 3.6V +V 1 2 3 D 1 2 3 1 2 3 1 3 R b 1 1K 1.6kΩ 2 R CC 4kΩ 1 （ +5V） 4 T B R 饱和 R C e2 T T 130Ω 截止 o 饱和 3 倒置状态 c4 截止 c2 T A 实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 由于T2饱和导通，VC2=1V。 T4和二极管D都截止。 由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V 2.1V 1.4V 0.7V 1V 0.3V