文档介绍：第二章门电路(Logic circuit)
半导体器件的开关特性
TTL逻辑门电路
MOS逻辑门电路
* 集成逻辑们电路的应用
概述
分立元件门电路
基本要求
1、了解分立元件与、或、非、或非、与非门的电路组成、工作原理、逻辑功能及其描述方法;
2、掌握逻辑约定及逻辑符号的意义;
3、熟练掌握TTL与非门典型电路的分析方法、电压传输特性、输入特性、输入负载特性、输出特性;了解噪声容限、TTL与非门性能的改进方法;
4、掌握OC门、三态门的工作原理和使用方法,正确理解OC门负载电阻的计算及线与、线或的概念;
5、掌握CMOS反相器、与非门、或非门、三态门的逻辑功能分析,CMOS反相器的电压及电流传输特性;
6、熟练掌握CMOS传输门及双向模拟开关。
5V
2V
0V
VH
VL
概述
一、高电平、低电平
低电平
高电平
二、逻辑赋值
VH-------1
VL-------0
正逻辑体系
VH-------0
VL-------1
负逻辑体系
三、高低电平获取方法
开关
+5V
5V
VH
1
+5V
0V
VL
0
半导体器件的开关特性
理想开关
开关打开时:漏电流为零
开关闭合时:导通电压为零,导通电阻为零
I=0
U=0,R=0
开关动作在瞬时完成
机械开关
电子开关
一、二极管的开关特性
+5V
+
Vi
-
D
+
Vo
-
R
1、  二极管导通:
Vi=0V时,D正向导通,Vo=,相当于开关闭合。
2、二极管截止:
Vi=5V时,D反向截止,Vo=5V,相当于开关打开。
3、动态开关特性
反向恢复时间tre是影响开关速度的主要因素,其原因在于PN结的电容效应。
i
+
Vi
-
RL
t
Vi
t
i
tre
tre < 10nS
二、三极管的开关特性
1)  三极管截止
Vi=0V时,T截止,IB=0,IC≈0,VCE≈Vcc,Vo=5V,CE间相当于断开的开关。
+5V
Rc
Rb
T
+
Vi
-
+
Vo
-
IB
IC
2)三极管饱和导通
Vi=ViH 时, IB =(Vi-)/Rb,
ICS≈Vcc/Rc,IBS= ICS /β,
当IB > IBS 时,三极管饱和导通
VCE=VCES=,Vo=,CE间相当于闭合的开关。
三、MOS管的开关特性
+VDD
RD
RG
T
+
Vi
-
+
Vo
-
IG
ID
1)  MOS管截止
Vi=0V时:VGS<VGS(th),MOS管工作在截止区,ID=0,DS间相当于断开的开关,Vo=VDD。
2)  MOS管导通
Vi=VDD时:VGS>VGS(th), VGD>VGS(th),MOS管工作于可变电阻区,RON<1KΩ,D,S间相当于闭合的开关。Vo=VDDRON/(RON+RD)≈0V