文档介绍：概 述
第 2 章 逻辑门电路
三极管的开关特性
TTL 集成逻辑门
CMOS 集成逻辑门
集成逻辑门的应用
本章小结
数字电子技术基础简明教程第三版(2)
概 述
主要要求：
了解逻辑门电路的作用和常用类型。
理解高电平信号和低电平信号的含义。
数字电子技术基础简明教程第三版(2)
TTL 即 Transistor-Transistor Logic
CMOS 即 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
一、门电路的作用和常用类型
按功能特点不同分
普通门
(推拉式输出)
CMOS
传输门
输出
开路门
三态门
门电路 (Gate Circuit)
指用以实现基本逻辑关系和
常用复合逻辑关系的电子电路。
是构成数字电路的基本单元之一
按逻辑功能不同分
与门
或门
非门
异或门
与非门
或非门
与或非门
按电路结构不同分
TTL 集成门电路
CMOS 集成门电路
输入端和输出端都用三极管的逻辑门电路。
用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
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二、高电平和低电平的含义
高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值。
高电平信号是多大的信号？低电平信号又是多大的信号？
1
0
高电平
低电平
0
1
高电平
低电平
正逻辑体制
负逻辑体制
由门电路种类等决定
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三极管的开关特性
主要要求：
理解三极管的开关特性。
掌握三极管开关工作的条件。
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三极管为什么能用作开关？ 怎样控制它的开和关？
当输入 uI 为低电平，使
uBE < Uth时，三极管截止。
iB 0，iC 0，C、E 间相当于开关断开。
三极管关断的条件和等效电路
IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
负载线
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
uI=UIL
uBE
+
-
Uth为门限电压
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IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
uI 增大使 iB 增大，从而工作点上移， iC 增大，uCE 减小。
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
S 为放大和饱和的交界点，这时的 iB 称临界饱和基极电流，用 IB(sat) 表示；相应地，IC(sat) 为临界饱和集电极电流； UBE(sat) 为饱和基极电压； UCE(sat) 为饱和集电极电压。对硅管， UBE(sat) ， UCE(sat) 。在临界饱和点三极管仍然具有放大作用。
uI 增大使 uBE > Uth时，三极管开始导通，iB > 0，三极管工作于放大导通状态。
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IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
uI=UIH
三极管开通的条件和等效电路
当输入 uI 为高电平，使
iB ≥ IB(sat)时，三极管饱和。
uBE
+
-
uBE UCE(sat) V ，
C、E 间相当于开关合上。
iB ≥ IB(sat)
B
E
UBE(sat)
C
UCE(sat)
三极管
饱和状态
等效电路
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iB 愈大于 IB(Sat) ，
则饱和愈深。
由于UCE(Sat) 0，因此饱和后 iC 基本上为恒值，
iC IC(Sat) =
开关工作的条件
截止条件
饱和条件
uBE ＜ Uth
iB ＞ IB(Sat)
可靠截止条件为
uBE ≤ 0
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[例]下图电路中 = 50,UBE(on) = V,UIH = V,UIL = V,