文档介绍：第2章组合逻辑电路
集成门电路
组合逻辑电路的分析方法与设计方法
常用组合逻辑电路及应用
组合逻辑电路中的竞争与冒险
集成门电路
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。
门电路
分立元件门电路
集成门电路
双极型集成门(DTL、TTL)
MOS集成门
NMOS
PMOS
CMOS
正逻辑:用高电平表示逻辑1,用低电平表示逻辑0
负逻辑:用低电平表示逻辑1,用高电平表示逻辑0
在数字系统的逻辑设计中,若采用NPN晶体管和NMOS管,电源电压是正值,一般采用正逻辑。若采用的是PNP管和PMOS管,电源电压为负值,则采用负逻辑比较方便。
今后除非特别说明,一律采用正逻辑。
概述
一、正逻辑与负逻辑
VI控制开关S的断、通情况。
S断开,VO为高电平;S接通,VO为低电平。
概述
二、逻辑电平
1
0
5V
0V
2V
高电平下限
低电平上限
实际开关为晶体二极管、三极管以及场效应管等电子器件
逻辑电平
高电平UH:
输入高电平UIH
输出高电平UOH
低电平UL:
输入低电平UIL
输出低电平UOL
逻辑“0”和逻辑“1”对应的电压范围宽,因此在数字电路中,对电子元件、器件参数精度的要求及其电源的稳定度的要求比模拟电路要低。
概述
一、二极管伏安特性
半导体二极管和三极管的开关特性
门坎电压Uth
反向击穿电压
二极管的单向导电性:
①外加正向电压(>Uth),二极管导通,;
②外加反向电压,二极管截止。
uD(V)
iD(mA)
半导体二极管的开关特性
利用二极管的单向导电性,相当于一个受外加电压极性控制的开关。
当uI=UIL时,D导通,uO==UOL --- 开关闭合
二、二极管开关特性
半导体二极管和三极管的开关特性
假定:UIH=VCC ,UIL=0
当uI=UIH时,D截止,uo=VCC=UOH --- 开关断开
半导体二极管和三极管的开关特性
一、双极型三极管结构
双极型三极管的开关特性
因有电子和空穴两种载流子参与导电过程,故称为双极型三极管。
NPN型
PNP型
半导体二极管和三极管的开关特性
二、双极型三极管输入特性
双极型三极管的应用中,通常是通过b,e间的电流iB控制c,e间的电流iC实现其电路功能的。因此,以b,e间的回路作为输入回路,c,e间的回路作为输出回路。
输入回路实质是一个PN结,其输入特性基本等同于二极管的伏安特性。
半导体二极管和三极管的开关特性
三、双极型三极管输出特性
放大区:发射结正偏,集电结反偏;ube>uT, ubc<0;起放大作用。
截止区:发射结、集电极均反偏,ubc<0V,ube<0V;一般地,ube<, ib0V,ic0V;即认为三极管截止。
饱和区:发射结、集电极均正偏; ube>VT, ubc>VT;深度饱和状态下,饱和压降UCEs 。