11-门电路和组合逻辑电路 - 02.ppt

第20章 门电路和组合逻辑电路 20.2 基本门电路及其组合 20.2.1 逻辑门电路的基本概念 1. 与逻辑关系 2. 或逻辑关系 3. 非逻辑关系 20.2 基本门电路及其组合 1. 二极管与门电路 1. 二极管与门电路 2. 二极管或门电路 2. 二极管或门电路 3. 晶体管非门电路 20.3 TTL门电路 20.3.1 TTL与非门电路 3. TTL与非门特性及参数 (2)TTL“与非”门的参数 20.3.2 三态输出与非门电路 20.3.2 三态输出与非门电路 * 20.2 基本门电路及其组合 20.4 CMOS门电路 20.3 TTL门电路 逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号通过或不通过。 门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。 基本逻辑关系为与、或、非三种。 下面通过例子说明逻辑电路的概念及与、或、非 的意义。 设开关断开、灯不亮用逻辑 0 表示, 开关闭合、灯亮用 逻辑 1 表示。 逻辑表达式 Y = A ? B 与逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 A B Y 状态表 Y B A 或逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时,该事件就发生。 逻辑表达式 Y = A + B 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 A B Y 状态表 非逻辑关系是否定或相反的意思。 逻辑表达式 Y = A 状态表 1 0 1 A Y 0 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位(或称电平) 的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值, 而是有一定的变化范围。 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。 门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。 20.2.2 分立元器件基本逻辑门电路 1 0 0V UCC 高电平 低电平 (1) 电路 (2) 工作原理 输入A、B 全为高电平 1 ，输出 Y 为 1 。 输入A、B 不全为 1 ，输出 Y 为 0 。 与门逻辑状态表 1 0 0 0 (3)逻辑关系 : 与 逻辑 即：有 0 出 0 ， 全 1 出 1 。 逻辑表达式 Y = A ? B 逻辑符号 与门逻辑状态表 (2) 工作原理 输入A、B全为低电平 0 ，输出 Y 为 0 。 输入A、B有一个为 1 ，输出 Y 为 1 。 1 1 1 0 (1) 电路 0 0 0 1 1 1 0 1 或门逻辑状态表 A B Y 输 入 输出 (3)逻辑关系 : 或逻辑 即：有 1 出 1 ， 全 0 出 0 。 Y=A+B 逻辑表达式 逻辑符号 1 截止 (2) 逻辑表达式 Y=A 0 1 (1) 电路 0 1 1 0 1 0 A Y 非门逻辑状态表 饱和 1. 与非门电路 有 0 出 1 ，全 1 出 0 。 与非门 20.2.3 基本逻辑门电路的组合 逻辑表达式 Y = A ? B 与门 非门 与非逻辑状态表 或非门 20.2.3 基本逻辑门电路的组合 2. 或非门电路 有 1 出 0 ，全 0 出 1 。 Y = A + B 逻辑表达式 或非逻辑状态表 A 例：根据输入波形画出输出波形 A B Y1 有 0 出 0 ，全 1 出 1 。 有 1 出 1 ，全 0 出 0 。 Y2 3. 与或非门电路 20.2.3 基本逻辑门电路的组合 Y = A?B +C?D 逻辑表达式 逻辑符号 (晶体管—晶体管逻辑门电路) TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相比,具有速度快、可靠性高和微型化等优点, 目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成 与非门电路的工作原理、特性和参数。 输入级 中间级 输出级 1. 电路 E2 E3 E1 B 等效电路 C 多发射极晶体管 (1) 输入全为高电平 1 (3.6V)时 2. 工作原理 4.3V T2、T5饱和导通 钳位2.1V 发射结反偏 截止 0 (0.3V) 负载电流（灌电流） 输入全高 1 输出为低 0 1V T1 R1 +UCC 3.6V 1 T5 Y R3 R5 A B C R4 R2 R1 T3 T4 T2 +5V T1 2. 工作原理 T2、T5 截止 负载电流（拉电流） (0.3V) 1 0 输入有低 0 输出为高 1 1V (2) 输入端有任一低电平 0 (0.3V) 流过 发射结的电流为正向电流 5V VY ? (5?0.