第三章 逻辑门电路解说.ppt

第三章  逻辑门电路 本章学习重点 熟悉开关器件（二极管、三极管BJT）的开关特性 【BJT：Bipolar Junction Transistor】 本章学习重点 TTL逻辑门电路 一．二极管的开关特性 首先来看一下获得高、低电平的基本原理： 二极管的开关特性表现在： 二极管的几种常见结构和符号 二极管的基本特性：单向导电性 二极管的伏安特性 （二）二极管的开关特性 二．三极管的开关特性 （一）半导体三极管的结构 （2）三极管的几种常见结构和符号 常用双极型三极管的两种类型： （3）双极型三极管的特性曲线 （b）输出特性曲线 半导体三极管的开关特性 三. 分立元件构成的门电路 二极管与门 3.三极管非门 四. TTL集成门电路 所谓集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是采用一定的生产工艺，将晶体管、电阻、电容等元件和连线制做在同一块半导体基片上、并封装于一个管壳内所构成的电路单元。集成门电路具有体积小、可靠性高、工作速度快等许多优点。 按照所采用的基本电子器件的不同，集成门电路分为TTL和MOS两大类型。 TTL数字集成器件内部由双极型晶体管组成，TTL是晶体管一晶体管逻辑电路(Transistor Transistor Logic)的简称，由于其结构较简单，制造工艺成熟，因此性能稳定，可靠性高。 TTL集成门电路有54(军用品)和74(民用品)两大系列，每一系列的品种很多，74系列中有74××(标准型)、74S××(肖特基型)、74LS××(低功耗肖特基型)等 . (一）TTL反相器 TTL反相器电路 TTL反相器的电压传输特性 （二） TTL与非门电路 其中T1是一个多发射极三极管，相当若干个发射极独立而基极和集电极分别并联在一起的三极管，其等效电路如下： TTL与非门的技术参数 （1）传输特性【如前介绍】 （2）输入和输出的高、低电压 由前面TTL反相器的传输特性可以 求得输入和输出的高、低电压的数值如下： 输出高电压 VOH≈VO(A)=3.6V 输出低电压 VOL=VCES=0.2V 输入低电压 VIL=VI(B)=0.4V 输入高电压 VIH=VI(D)=1.2V （三）集电极开路门（OC门：【Open Collector 】） OC门的特点 OC门最显著的特点就是：可以线与。 （四）三态输出门（TSL门：【Tristate Logic】） 三态门的应用 （2）用三态输出门实现数据的双向传输 五. 使用集成电路时的注意事项 对于各种集成电路，使用时一定要在推荐的工作条件范围内，否则将导致性能下降或损坏器件。 数字集成电路种多余的输入端在不改变逻辑关系的前提下可以并联起来使用，也可以根据逻辑关系的要求接地或接高电平。TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平；但CMOS电路，多余的输入端不允许悬空，否则电路将不能正常工作。 第二章内容总结 要建立下面一些概念： 第二章内容总结 CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、输入阻抗高，集成度高、电源电压范围宽等优点，其主要缺点是工作速度稍低，但随着集成工艺的不断改进，CMOS电路的工作速度已有了大幅度的提高。 第三章作业: (共6题)(p122) 3.1.7 3.1.9 3.2.1 3.2.2 3.5.1 3.5.2 第3章 把TTL反相器的输入端修改为多输入端的形式，就变成了TTL与非门电路。 多输入端 典型电路 +V 1 3 CC A B C T b R 1 第3章 ﹠ V0 V1 +5V +5V R 参数名称 符号 单位 指标 输出高电平 输出低电平 开门电平 关门电平 输入短路电流 输入高电平电流 扇出系数 传输延迟时间 功耗 VOH VOL VON VOFF IIS IIH N tpd P V V V V mA μA 个 ns mW ≥3.2 ≤0.35 ≤1.8 ≥0.8 ≤2.2 ≤50 ≥8 ≤40 ≤50 TTL与非门主要参数 第3章 定义 集电极开路(Open Collector)门简称为OC门,它是TTL与非门电路的推拉式输出级中，将输出级改为集电极开路的晶体管结构。 电路结构及逻辑符号 所谓“线与”，就是将多个OC门的输出端并联（即各输出端用一根导线直接连接起来）以实现与逻辑的功能（如右图所示） 第3章 三态门的电路结构和代表符号 三态门的输出具有三种状态：高电平、低电平和高阻态（又称为禁止态）。 （a）控制端高电平有效 当EN=1时， 当EN=0时，Y为高阻态 （b）控制端低电平有效