邏輯門電路課件

2.1概述2.2TTL門電路2.3CMOS門電路上頁下頁第2章

第二章集成門電路返回2.4各種集成邏輯們的性能比較2.1概述2.2TTL門電路2.3CMOS1門電路是實現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是組成數(shù)字電路的基本單元，本節(jié)重點介紹集成門電路的邏輯功能及外部特性。上頁下頁第2章返回2.1概述翻頁門電路是實現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是組成數(shù)字電路的基本2“與”門ABF＆F=AB“與非”門FAB＆F=AB“或非”門ABF≥1F=A+B“或”門AB≥1FF=A+B“非”門1FAF=A名稱圖形符號邏輯表達(dá)式功能說明輸入全1，輸出為1輸入有0，輸出為0輸入有1，輸出為1輸入全0，輸出為0輸入為1，輸出為0輸入為0，輸出為1輸入全1，輸出為0輸入有0，輸出為1輸入有1，輸出為0輸入全0，輸出為1復(fù)習(xí)基本門電路上頁下頁第2章返回翻頁“與”門ABF＆F=AB“與非”門FAB＆F=A3ABCR13kΩR2750ΩR4100ΩR3360ΩR53kΩT2T5T3T4F+5VT1B2B12.2TTL門電路多發(fā)射極晶體管T1

的等效電路ABCR1+5VB1B2第2章上頁下頁1.TTL與非門電路返回翻頁ABCR1R2R4R3R5T2T5T3T4F+5VT1B2B4R1T1R2R4R3R5T2T3T4T5ABC+5VFB1B2A+5VBCR1工作原理設(shè)：A=0

B=1

C=1

0.3V3.6V3.6V

則：VA=0.3V

VB1=0.3+0.7=1VVB2=0.3V所以：T2、T5截止T3、T4

導(dǎo)通結(jié)果：VF

=5－UBE3－UBE4

5－0.7－0.7=3.6V

拉電流第2章上頁下頁1V0.3V返回

DA導(dǎo)通！翻頁F=1R1T1R2R4R3R5T2T3T4T5ABC+5VFB1B5+5VABCT1R1R2R4R3R5T2T3T4T5FVB1B2+5V+5VR1B1B2ABCVB33.6V3.6V3.6V設(shè)：A=B=C=1

即：VA=VB=

VC=3.6VVF=0.3V，F(xiàn)=0VF=0.3V2.1VVB3=UCE2+UBE5=0.3+0.7=1V1VT3

導(dǎo)通，T4

截止灌電流上頁下頁則：T2T5飽和第2章返回DA、DB、DC截止！T1集電結(jié)正偏VB1=+UBE5=2.1V0.7

UBE2+翻頁假設(shè)DA、DB、DC導(dǎo)通4.3V輸入懸空時相當(dāng)于1+5VABCT1R1R2R4R3R5T2T3T4T5FVB16結(jié)論：1.輸入不全為1時，輸出為12.輸入全為1時，輸出為0符合與非門的邏輯關(guān)系與非門邏輯狀態(tài)表CBAF00010011010101111001101111011110邏輯符號ABCFF=ABC第2章上頁下頁返回翻頁結(jié)論：1.輸入不全為1時，輸出為1符合與非門的邏輯關(guān)系與非門7+5VR1R2R3R4R5B1B3T1T2T3T4T5FABENP2.TTL三態(tài)與非門DF：第三狀態(tài)高阻上頁下頁1V1VT2、T5截止第2章返回翻頁二極管D截止F=ABVB1=1VVB3=1V二極管D導(dǎo)通

1EN

=0時

EN=1時T3導(dǎo)通，T4截止0.3V+5VR1R2R3R4R5B1B3T1T2T3T4T5FAB8三態(tài)輸出“與非”門符號邏輯關(guān)系：

EN=0時：F=AB

EN=1時：F高阻狀態(tài)三態(tài)門接于總線，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)或信號的輪流傳送上頁下頁第2章返回翻頁A1B1ENA3B3ENA2B2ENABENF△011三態(tài)輸出“與非”門符號邏輯關(guān)系：三態(tài)門9

TTL門電路由晶體管組成，屬雙極型門電路，MOS門電路由場效應(yīng)管組成，屬單極型門電路，MOS門電路是目前大規(guī)模和超大規(guī)模數(shù)字集成電路中應(yīng)用最廣泛的一種。

第2章上頁下頁MOS門電路分類NMOS電路PMOS電路CMOS電路2.3CMOS門電路返回翻頁TTL門電路由晶體管組成，屬雙極型門電路，MO10CMOS門電路是一種互補(bǔ)對稱場效應(yīng)管集成電路。P溝道N溝道互補(bǔ)對稱結(jié)構(gòu)設(shè)：A=0則：T2導(dǎo)通T1截止0F=11設(shè)：A=1則：T1導(dǎo)通T2截止F=0F=A1.CMOS

反相器第2章上頁下頁該電路具有反相器的功能。返回翻頁10CMOS門電路是一種互補(bǔ)對稱場效應(yīng)管集成電路。P溝道N溝道112.CMOS“與非”門電路P溝道負(fù)載管并聯(lián)N溝道驅(qū)動管串聯(lián)設(shè)：A=1，B=1則：T1T2導(dǎo)通T3T4截止F=00設(shè)：A=0，B=1（不全為1）則：T2T3

導(dǎo)通T1T4截止F=1F=AB負(fù)載管和驅(qū)動管串聯(lián)第2章上頁11下頁返回翻頁012.CMOS“與非”門電路P溝道負(fù)載管并聯(lián)N溝道1213.CMOS“或非”門電路P溝道負(fù)載管串聯(lián)N溝道驅(qū)動管并聯(lián)設(shè)：A=0，B=000則：T3T4導(dǎo)通T1T2截止驅(qū)動管與負(fù)載管串聯(lián)F=1設(shè)：A=0，B=1（輸入不全為零時）則：T2T3導(dǎo)通T1T4截止F=0F=A+B第2章上頁下頁返回翻頁1013.CMOS“或非”門電路P溝道N溝道設(shè)：A=13注意：上述分析表明，MOS“與非”門的輸入端越多，串聯(lián)的驅(qū)動管越多，導(dǎo)通時的總電阻就愈大，輸出低電平值將會因輸入端的增多而提高，對于MOS“或非”門因驅(qū)動管并聯(lián)，不存在這個問題，因此，MOS門電路中“或非”門用的較多。第2章上頁返回下頁本節(jié)結(jié)束注意：上述分析表明，MOS“與非”門的輸入端越多，串聯(lián)的驅(qū)142.1概述2.2TTL門電路2.3CMOS門電路上頁下頁第2章

第二章集成門電路返回2.4各種集成邏輯們的性能比較2.1概述2.2TTL門電路2.3CMOS15門電路是實現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是組成數(shù)字電路的基本單元，本節(jié)重點介紹集成門電路的邏輯功能及外部特性。上頁下頁第2章返回2.1概述翻頁門電路是實現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是組成數(shù)字電路的基本16“與”門ABF＆F=AB“與非”門FAB＆F=AB“或非”門ABF≥1F=A+B“或”門AB≥1FF=A+B“非”門1FAF=A名稱圖形符號邏輯表達(dá)式功能說明輸入全1，輸出為1輸入有0，輸出為0輸入有1，輸出為1輸入全0，輸出為0輸入為1，輸出為0輸入為0，輸出為1輸入全1，輸出為0輸入有0，輸出為1輸入有1，輸出為0輸入全0，輸出為1復(fù)習(xí)基本門電路上頁下頁第2章返回翻頁“與”門ABF＆F=AB“與非”門FAB＆F=A17ABCR13kΩR2750ΩR4100ΩR3360ΩR53kΩT2T5T3T4F+5VT1B2B12.2TTL門電路多發(fā)射極晶體管T1

的等效電路ABCR1+5VB1B2第2章上頁下頁1.TTL與非門電路返回翻頁ABCR1R2R4R3R5T2T5T3T4F+5VT1B2B18R1T1R2R4R3R5T2T3T4T5ABC+5VFB1B2A+5VBCR1工作原理設(shè)：A=0

B=1

C=1

0.3V3.6V3.6V

則：VA=0.3V

VB1=0.3+0.7=1VVB2=0.3V所以：T2、T5截止T3、T4

導(dǎo)通結(jié)果：VF

=5－UBE3－UBE4

5－0.7－0.7=3.6V

拉電流第2章上頁下頁1V0.3V返回

DA導(dǎo)通！翻頁F=1R1T1R2R4R3R5T2T3T4T5ABC+5VFB1B19+5VABCT1R1R2R4R3R5T2T3T4T5FVB1B2+5V+5VR1B1B2ABCVB33.6V3.6V3.6V設(shè)：A=B=C=1

即：VA=VB=

VC=3.6VVF=0.3V，F(xiàn)=0VF=0.3V2.1VVB3=UCE2+UBE5=0.3+0.7=1V1VT3

導(dǎo)通，T4

截止灌電流上頁下頁則：T2T5飽和第2章返回DA、DB、DC截止！T1集電結(jié)正偏VB1=+UBE5=2.1V0.7

UBE2+翻頁假設(shè)DA、DB、DC導(dǎo)通4.3V輸入懸空時相當(dāng)于1+5VABCT1R1R2R4R3R5T2T3T4T5FVB120結(jié)論：1.輸入不全為1時，輸出為12.輸入全為1時，輸出為0符合與非門的邏輯關(guān)系與非門邏輯狀態(tài)表CBAF00010011010101111001101111011110邏輯符號ABCFF=ABC第2章上頁下頁返回翻頁結(jié)論：1.輸入不全為1時，輸出為1符合與非門的邏輯關(guān)系與非門21+5VR1R2R3R4R5B1B3T1T2T3T4T5FABENP2.TTL三態(tài)與非門DF：第三狀態(tài)高阻上頁下頁1V1VT2、T5截止第2章返回翻頁二極管D截止F=ABVB1=1VVB3=1V二極管D導(dǎo)通

1EN

=0時

EN=1時T3導(dǎo)通，T4截止0.3V+5VR1R2R3R4R5B1B3T1T2T3T4T5FAB22三態(tài)輸出“與非”門符號邏輯關(guān)系：

EN=0時：F=AB

EN=1時：F高阻狀態(tài)三態(tài)門接于總線，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)或信號的輪流傳送上頁下頁第2章返回翻頁A1B1ENA3B3ENA2B2ENABENF△011三態(tài)輸出“與非”門符號邏輯關(guān)系：三態(tài)門23

TTL門電路由晶體管組成，屬雙極型門電路，MOS門電路由場效應(yīng)管組成，屬單極型門電路，MOS門電路是目前大規(guī)模和超大規(guī)模數(shù)字集成電路中應(yīng)用最廣泛的一種。

第2章上頁下頁MOS門電路分類NMOS電路PMOS電路CMOS電路2.3CMOS門電路返回翻頁TTL門電路由晶體管組成，屬雙極型門電路，MO24CMOS門電路是一種互補(bǔ)對稱場效應(yīng)管集成電路。P溝道N溝道互補(bǔ)對稱結(jié)構(gòu)設(shè)：A=0則：T2導(dǎo)通T1截止0F=11設(shè)：A=1則：T1導(dǎo)通T2截止F=0F=A1.CMOS

反相器第2章上頁下頁該電路具有反相器的功能。返回翻頁10CMOS門電路是一種互補(bǔ)對稱場效應(yīng)管集成電路。P溝道N溝道25