浙江传媒学院：《数字电子技术基础》课程电子教案（PPT课件讲稿）第二章 逻辑门电路

目录 6第一章数字逻辑基础 6第二章逻辑门电路 第三章组合逻辑电路的分析与设计 )第四章常用组合逻辑功能器件 6第五章触发器 第六章时序逻辑电路的分析与设计 6第七章常用时序逻辑功能器件 第八章半导体存储器和可编程逻辑器件 第九章脉冲波形的产生与变换 6第十章数模与模数转换器

第 一 章 数字逻辑基础 第 二 章 逻辑门电路 第 三 章 组合逻辑电路的分析与设计 第 四 章 常用组合逻辑功能器件 第 五 章 触发器 第 六 章 时序逻辑电路的分析与设计 第 七 章 常用时序逻辑功能器件 第 八 章 半导体存储器和可编程逻辑器件 第 九 章 脉冲波形的产生与变换 第 十 章 数模与模数转换器 目 录

教学要求 °理解半导体器件的开关特性。 理解TTL与非门,OC门,TSL门电路的内部结 构及工作原理。 掌握TTL门电路的外部特性、参数和使用方法。 °重点、难点 TTL门电路的外部特性、参数和使用方法。 作业:P842.4.12,4.22.4.32.4.6

教学要求 • 理解半导体器件的开关特性。 • 理解TTL与非门，OC门，TSL门电路的内部结 构及工作原理。 • 掌握TTL门电路的外部特性、参数和使用方法。 • 重点、难点： • TTL门电路的外部特性、参数和使用方法。 作业：P84 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.6

§2逻辑门电路 门电路是用以实现逻辑关系的电 子电路,与我们所讲过的基本逻辑关 系相对应,门电路主要有:与门、或 门、与门、豆、异或门等 在数字电路中,一般用高电平代 表1、低点平代表0,即所谓的正逻辑 系统

门电路是用以实现逻辑关系的电 子电路，与我们所讲过的基本逻辑关 系相对应，门电路主要有：与门、或 门、与非门、或非门、异或门等。 在数字电路中，一般用高电平代 表1、低点平代表0，即所谓的正逻辑 系统。 § 2 逻辑门电路

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。 2.1二极管的开关特性 u 二极管符号:正极 负极

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。 2.1 二极管的开关特性 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。 二极管符号： 正极 负极 ＋ uD －

U70.5V时, 伏安特性一极管导通 开关电路 + 0.7V ①l=0V R 5V L4=0V时的等效电路 l4=5V时的等效电路 =0ⅴ时,二极管截止, v;=5V时,二极管导通,如 如同开关断开,l=0V。 同0.7V的电压源,Un=4.3V。 二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度

+ ui RL － + uo － D 开关电路 I F 0.5 0.7 i D(mA) uD(V) 伏安特性 UBR 0 + ui =0V RL － + uo － D ui =0V 时的等效电路 + + － ui =5V RL － + uo － D 0.7V ui =5V 时的等效电路 uo uo ui ＝0V时，二极管截止， 如同开关断开，uo ＝0V。 ui ＝5V时，二极管导通，如 同0.7V的电压源，uo ＝4.3V。 二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。 Ui0.5V时， 二极管导通

只要能判断高 低电平即可 R ● K 可用三极 0 管代替 K开--V=1,输出高电平 K合=0,输出低电平

1 0 Vi Vo K Vcc R 只要能判断高 低电平即可 K开------Vo=1, 输出高电平 K合------Vo=0, 输出低电平 可用三极 管代替

22三极管的开关特性: + A CC R F R +) 0.3V

R1 A R2 F +Vcc uA t uF t +Vcc 0.3V 2.2三极管的开关特性：

极管的开关特性 NPN型三极管截止、放大、饱和3种工作状态的特点 工作状态 截止 放大 饱和 条件 0 0O, Upc0 作集电极电流 0 B ic-Ics 特 ce间电压 ccECC CE S 点 uCE=V CC R 0.3V 很大, 很小, ce间等效电阻 可变 相当开关断开 相当开关闭合

三极管的开关特性 NPN 型三极管截止、放大、饱和3 种工作状态的特点 工作状态 截 止 放 大 饱 和 条 件 i B ＝0 0＜i B ＜I BS i B ＞I BS 偏置情况 发射结反偏 集电结反偏 uB E 0，uB C 0，uB C> 0 集电极电流 i C ＝0 i C ＝βi B i C ＝I CS ce间电压 u CE＝VCC u CE＝VCC－ i C Rc u CE＝UCES＝ 0.3V 工 作 特 点 ce间等效电阻 很大， 相当开关断开 可变 很小， 相当开关闭合

+VCc↑(A)(mA)直流角载线 80μA RⅣi 60μA R r b 40u A 饱和区 大 20H A O 00.5leE(V) CES CC uCE(V 工作原理电路 输入特性曲线 输出特性曲线截止区 P+Vcc. 饱和状态 +Ⅴc 截止状态 R R R R b O u=UL<0. 5V 9"=+V CC U B- BS u=0.3V 0.7V 0.3V

Q2 ui i B e Rb b i C (mA) 直流负载线 VCC Rc 0 +VCC i C uo 工作原理电路 输出特性曲线 80μA 60μA 40μA 20μA i B = 0 0 UCES VCC uCE 0 0.5 uBE(V) (V) 输入特性曲线 i B(μA) Q1 Q Rc c ＋ － Rb Rc +VCC b c e ＋ － 截止状态 饱和状态 u iB≥IBS i=UIL<0.5V uo=+VCC ui=UIH uo=0.3V ＋ － Rb Rc +VCC b c e ＋ － ＋ ＋ － － 0.7V 0.3V 饱 和 区 截止区 放 大 区

+c=+5V R Bs,三极管工作在 状态。=BB=50×003=15mA,饱和状态。输出电压: 输出电压 =lcE=Ucc-iCR=5-1.5×1=3.5V UcEs=0.3V

10kΩ ui iB e Rb b +VCC=+5V iC uo Rc 1kΩ c β=50 ②ui=0.3V时，因为uBEIBS，三极管工作在 饱和状态。输出电压： uo ＝UCES ＝0.3V