《数字电子技术》课程教学资源（PPT讲义课件）第3章 逻辑门电路

第3章逻辑门电路 3.1概述 3.2分立元件门电路 3.3TTL集成门电路 3.4CMOS集成门电路 退出

第3章 逻辑门电路 3.2 分立元件门电路 3.3 TTL集成门电路 3.4 CMOS集成门电路 退出 3.1 概述

3.1概述 逻辑门电路:用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路 基本和常用门电路有与门、或门、非门(反相 器)、与非门、或非门、与或非门和异或门等。 逻辑0和1:电子电路中用高、低电平来表示 获得高、低电平的基本方法:利用半导体开关 元件的导通、截止(即开、关)两种工作状态

获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关 元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态。 逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。 逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路。 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相 器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。 3.1 概 述

32分立元件门电路 1、二极管与门 +cc(+5V) A B Y R 00 5V 3k9 Y 000 OV B ua UB TY=AB 0V0V0.7V导通导通 0V5V|0.7V导通截止 & 5V0V07V截止导通B Y 5V5V 5V 截止截止

3.2 分立元件门电路 1、二极管与门 +VCC(+5V) R 3kΩ Y D1 A D2 B 5V 0V A B Y & uA uB uY D1 D2 0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V 0.7V 0.7V 0.7V 5V 导通 导通 导通 截止 截止 导通 截止 截止 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 Y=AB

2、二极管或门 5V A Y 00 B R 3k Q2 LA LB TY=A+B OV OV 截止截止 ov5V4.3V截止导通 5v0v|4.3v导通截止B Y 5V5V4.3V|导通导通

A D1 B D2 5V 0V Y R 3kΩ 2、二极管或门 A B Y ≥1 uA uB uY D1 D2 0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V 0V 4.3V 4.3V 4.3V 截止 截止 截止 导通 导通 截止 导通 导通 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 Y=A+B

3、三极管非门 三极管临界饱和时 +5V 的基极电流为: lkΩ 0.3 BS 0.16mA 30×1 4.3kg B=40 Ao 三极管工作 在饱和状态。输出电 压vy=UCEs=0.3V 电路图 逻辑符号 Y ①aA=0V时,三极管截止,ig=0,ic=0 输出电压y=Vcc=5V 0 ②lA=5V时,三极管导通。基极电流为:1 0 5-0.7 mA=lmA 4.3 Y=A

A β=40 +5V Y 电路图 1 逻辑符号 A Y 1 kΩ 4.3kΩ 3、三极管非门 ①uA ＝0V时，三极管截止，iB ＝0，iC ＝0， 输出电压uY ＝VCC ＝5V ②uA ＝5V时，三极管导通。基极电流为： iB＞IBS，三极管工作 在饱和状态。输出电 压uY ＝UCES ＝0.3V。 mA 1mA 4.3 5 0.7 = − i B = 三极管临界饱和时 的基极电流为： 0.16mA 30 1 5 0.3 =  − I BS = A Y 0 1 1 0 Y = A

DD R +10V 20k Q2 Y D G B A 电路图 逻辑符号 ①当=0V时,由于uGs=l4A=0V,小于开启电压U 所以MOS管截止。输出电压为y=VD=10V ②当lA=10V时,由于(s=l4=10V,大于开启电压U, 所以MOS管导通,且工作在可变电阻区,导通电阻很小, 只有几百欧姆。输出电压为y≈0V Y=A

A A 1 电路图 逻辑符号 Y G Y S D B +VD D RD +10V 20kΩ ①当uA ＝0V时，由于uGS ＝uA ＝0V，小于开启电压UT， 所以MOS管截止。输出电压为uY ＝VDD ＝10V。 ②当uA ＝10V时，由于uGS ＝uA ＝10V，大于开启电压UT， 所以MOS管导通，且工作在可变电阻区，导通电阻很小， 只有几百欧姆。输出电压为uY≈0V。 Y = A

33TTI集成门电路 1、TTL与非门 +vcc(+5v) R R 1009 CC(+5 v) 3k977509 R 4 3k9 B R3 R B 36093k9 TTL与非门电路 T1的等效电路

T4 +VCC(+5V) b1 A B R1 3kΩ T3 T T2 1 Y R4 100Ω +VCC(+5V) T5 A B TTL 与非门电路 T1 的等效电路 D3 c1 R1 3kΩ R2 750Ω R3 360Ω R5 3kΩ D1 D2 3.3 TTL集成门电路 1、TTL与非门

+(c(+5V) R r 3k Q2 750g 1009 Q 0.3 A 0.7V Q‖14 0.7V Y 3.6B R 360913k9 ①输入信号不全为1:如u=0.3V,u=3.6V 则u1=0.3+07=1V,T2、T截止,T3、T4导通 忽略n3,输出端的电位为:≈5-07-07=36V 输出Y为高电平

①输入信号不全为1：如uA =0.3V， uB =3.6V R4 100Ω A T4 B R1 3kΩ T3 T1 T2 Y +VCC(+5V) T5 R2 750Ω R3 360Ω R5 3kΩ 0.7V 0.7V + + - - 3.6V 0.3V 1V 则uB1=0.3+0.7=1V，T2、T5截止，T3、T4导通 忽略iB3，输出端的电位为： 输出Y为高电平。 uY≈5―0.7―0.7＝3.6V

+1(c(+5V) R R 3k Q2 750g 1009 IV 0.3 3.6V 0.7 3.6V 3kg7￠ R 0.3 3609 ②输入信号全为1:如u=uB=36V 则u1-2.1V,T2、T导通,T3、T截止 输出端的电位为:山=UcEs=03V 输出Y为低电平

A T4 B R1 3kΩ T T3 2 T1 Y R4 100Ω +VCC(+5V) T5 R2 750Ω R3 360Ω R5 3kΩ 0.7V 0.7V + + - - + - 0.3V + - 0.3V 3.6V 3.6V ②输入信号全为1：如uA=uB =3.6V 2.1V 则uB1=2.1V，T2、T5导通，T3、T4截止 输出端的电位为： uY=UCES＝0.3V 输出Y为低电平

功能表 真值表 A B Y 0.3V0.3V|3.6V 00 0.3V36V3.6V 01 36V0.3V|36V 10 3.6V3.6V 0.3V 输入有低,输出为高; 逻辑表达式 输入全高,输出为低。 Y=A·B

Y = A B uA uB uY 0.3V 0.3V 0.3V 3.6V 3.6V 0.3V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 0.3V A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 功能表 真值表 输入有低，输出为高； 逻辑表达式 输入全高，输出为低