3.1+晶体管的开关特性+3.2基本逻辑门电路.pptVIP

第3章 集成逻辑门电路 3.1 概述 3.2 半导体二极管逻辑门电路 3.4 TTL集成逻辑门电路 3.3 MOS集成逻辑门电路 *3.5 TTL与CMOS电路的接口 3.4.1 晶体三极管的开关特性 作 业 * 门电路 分立元件门电路 集成门电路 双极型集成门（TTL集成门） 单极型集成门（MOS集成门） 集成逻辑门中使用的开关器件是： 晶体管 场效应管 研究它们的开关特性 门电路是数字系统最基本的单元电路。 与门、 或门、 与非门、 或非门、 异或门等。 3.1 概述 Vi Vo K 5V R K断开---- K闭合---- 可用 二极管、三极管、场效应管 代替 Vo= 5v 输出高电平 Vo= 0v 输出低电平 3.1.1获得高低输出电平的原理电路 3.1.2、高、低电平的概念 电平就是电位，在数字电路中，人们习惯于高、低电平一词来描述电位的高低。它们表示的都是一定的电压范围，而不是一个固定不变的数值。 高电平的电压范围：1.8-5V 低电平的电压范围：0-0.8V 0V 5V 0.8V 1.8V 正逻辑 1 0 负逻辑 0 1 3.2.1 晶体二极管的开关特性 二极管正偏与等效电路 – + 1 kΩ 5V ? (a) ? (b) ? – R Vcc 0.7V ? + + – i + – 0.7v 3.2 半导体二极管逻辑门电路 Vcc ? – R + ? (b) – 5V + 0mA ? – ? 5V + 1 kΩ (a) 二极管反偏与等效电路 t Vi 0 (a) t i 0 (b) tre 二极管动态电流波形 VCC=+5V A F R=2.8K B C A B C F 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 A B C F IIL IIL =(VCC-0.7)/R II L =(5-0.7)/2.8K =1.5mA 3.2.2 二极管与门电路 思考如下问题： （1）试问IIL，IIL1，IIL2，IIL3其值各为多少？它们之间有何关系？（设VCC=5V，UIL=0.3V，UIH=6V） IIL3 IIL2 F IIL ? IIL1 VCC=+5V A F R=2.8K B C IIL1 IIL2 IIL3 ? IIL ? 将几个输入端并联使用时，总的输入低电平电流与使用单个输入端的输入低电平电流基本相等。 IIL=(5-0.7)/2.8（mA） IIL1 = IIL2= IIL3 = IIL /3 （2）在下图中，（设VCC=5V，UIL=0.3V，UIH=6V）。 F +6V IIH R 2.8kΩ VCC +5V ? D3 D2 ? ? ? ? A B C D1 ? ? 输入高电平电流IIH=二极管反向饱和电流 IIH +6V 在下图中，IIH，IIH1，IIH2，IIH3其值各为多少？它们之间有何关系？（设VCC=5V，UIL=0.3V，UIH=6V）。 IIH3 F IIH IIH2 +6V ? ? IIH1 VCC=+5V A F R=2.8K B C 将几个输入端并联使用时，总的输入高电平电流将按并联输入端的数目加倍。 ? ? IIH1 +6V IIH2 IIH3 3.2.3 半导体二极管或门电路 R=2.8K A B C F A B C F 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 ≥1 A B C F 二极管与门和或门电路的缺点： （2）负载能力差 （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。 3.4 TTL集成逻辑门电路 集成电路（Integrated circuit），简称IC。就是将元器件和连线制作在一个半导体基片上的完整电路