门电路知识-经典版
逻辑门电路基础知识讲解
+VCC RP
& L1
L
&
L2
+5V 270Ω
&
OC门进行线与时，外接上拉电阻RP的选择： （1）当输出高电平时，
RP不能太大。RP为最大值时要保证输出电压为VOH（min）， 由
得：
+VCC RP
&
VOH
II H &
…… ……
II H
n
m
&
II H
&
（2）当输出低电平时， RP不能太小。RP为最小值时要保证输出电压为VOL（max）， 由
1 1
33
D
A
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B
L
3
1
2T3
A
≥1
R3
B
(a)
(b)
L=A+B
3．与或非门
R1A
R2
R1B
1
+V CC R4
3
T2 4
1 1
33
D
A1
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B1LA2源自B2312T3 R3
4．集电极开路门（ OC门）
在工程实践中，有时需要将几个门的输出端并联使用，以实现与逻辑， 称为线与。普通的TTL门电路不能进行线与。 为此，专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。
低电平噪声容限 VNL＝VOFF-VOL（max）＝0.8V-0.4V＝0.4V 高电平噪声容限 VNH＝VOH（min）-VON＝2.4V-2.0V＝0.4V
四、TTL与非门的带负载能力
门电路知识-经典版
内容提要：
本章主要讲述数字电路的基本逻辑单元－－门电 路，有TTL逻辑门、MOS逻辑门。在讨论半导体二极 管和三极管及场效应管的开关特性基础上，讲解它们 的电路结构、工作原理、逻辑功能、电器特性等等， 为以后的学习及实际使用打下必要的基础。本章重点 讨论TTL门电路和CMOS门电路。
本章主要内容
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3.3 CMOS门电路
CMOS逻辑门电路是在TTL器件之后，出现的应 用比较广泛的数字逻辑器件，在功耗、抗干扰、带负 载能力上优于TTl逻辑门，所以超大规模器件几乎都 采用CMOS门电路，如存储器ROM、可编程逻辑器件 PLD等 国产的CMOS器件有CC4000(国际 CD4000/MC4000)、高速54HC/74HC系列（国际 MC54HC/74HC),此外还有兼容型的74HCT和74BCT 系列（BiCMOS） 先介绍74系列的反相器和逻辑门，再简单介绍其 它系列的逻辑门
3.2.1半导体二极管的开关特性 对于图3.2.1所示二极管开关 电路，由于二极管具有单向导电性， 故它可相当受外加电压控制的开关。 将电路处于相对稳定状态下， 晶体二极管所呈现的开关特性称为 稳态开关特性 图3.2.1 二极管的开关电路 设vi的高电平为VIH＝VCC， vi的低电平为VIL＝0，且D 为理想元件，即正向导通电阻为0，反向电阻无穷大， 则稳态时当vI＝VIH＝VCC时，D截止，输出电压vD＝ VOH＝ VCC
0.7V以下为“0”
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A 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 0 0 0 1
3.2.3 二极管或门
二极管或门电路如图 3.2.5所示 设输入端A、B的高 低电平为VIH＝3V， VIL＝0V，二极管的正 向导通压降为VDF＝ 0.7V，则：
基本门电路的知识点
基本门电路的知识点基本门电路是数字电子电路中最基础的部分，它们可以实现逻辑功能并处理数字信号。
本文将逐步介绍基本门电路的知识点，包括与门、或门、非门和异或门。
1.与门（AND Gate）：与门是最简单的基本门电路之一，它有两个或更多个输入，并且仅当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。
与门可以用逻辑符号“&”表示，也可以用真值表表示。
逻辑符号：A B 输出0 0 00 1 01 0 01 1 12.或门（OR Gate）：或门也是常见的基本门电路，它也有两个或更多个输入，但是只要有一个或多个输入为高电平，输出就为高电平。
或门可以用逻辑符号“|”表示，也可以用真值表表示。
逻辑符号：A B 输出0 0 00 1 11 0 11 1 13.非门（NOT Gate）：非门是最简单的基本门电路，它只有一个输入，并将输入信号进行反转。
也就是说，如果输入为高电平，输出为低电平；如果输入为低电平，输出为高电平。
非门可以用逻辑符号“!”表示，也可以用真值表表示。
逻辑符号：输入输出0 11 04.异或门（XOR Gate）：异或门是常用的基本门电路之一，它有两个输入，并且只有在两个输入不同时，输出才为高电平。
异或门可以用逻辑符号“^”表示，也可以用真值表表示。
逻辑符号：A B 输出0 0 00 1 11 0 11 1 0除了以上介绍的基本门电路，还有其他一些常见的门电路，如与非门（NAND Gate）、或非门（NOR Gate）和异或非门（XNOR Gate）。
它们都是基于与门、或门、非门和异或门进行组合和连接而成的。
最后，基本门电路的知识是数字电子电路设计的基础，它们被广泛应用于计算机、通信和电子设备中。
理解基本门电路的工作原理对于深入学习和应用数字电子电路是至关重要的。
希望本文能够帮助读者对基本门电路有更清晰的认识。
逻辑门电路有关知识
逻辑门电路有关知识一、逻辑门电路有关概念1、逻辑所谓逻辑是指条件与结果之间的关系。
最基本的逻辑关系是与、或、非。
2、逻辑电路输入与输出信号之间存在一定逻辑关系的电路称为逻辑电路。
3、门所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。
4、门电路门电路是一种具有多个输入端和一个输出端的开关电路。
门电路是数字电路的基本单元。
5、逻辑门电路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。
逻辑门电路是指能实现基本和常用逻辑运算的电子电路，也是集成电路上的基本组件。
最基本的逻辑门是与门、或门和非门。
6、正、负逻辑规定低电平为“0”，高电平为“1”,称为正逻辑；反之，高电平为“0”,低电平为“1”,称为负逻辑。
二、基本逻辑门电路1、与门电路实现与逻辑功能的电路叫与门电路。
1）与门是一个能够实现逻辑乘运算的、多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式为：F=A·B。
记忆口诀为：有0出0，全1才1。
2）二极管与门电路，输入端A、B代表条件，输出端F代表结果。
有多个输入端，一个输出端。
当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平，否则输出为低电平（逻辑0）。
当U A=U B=0时，D1、D2均导通，输出U F被限制在0.7V；当U A=0V，U B=3V时，D1先导通,U F=0.7V，D2承受反压而截止；当U A=3V，U B-=0V 时，D2先导通，D1承受反压而截止；当U A=U B=3V时，D1，D2导通，输出端电压U F=3.7V。
若忽略二极管压降，高电平用1、低电平用0代替，其结果与真值表是一致的，与门电路逻辑符号。
2、或门电路实现或逻辑功能的电路叫或门电路。
或门是一个能够实现逻辑加运算的、多端输入、单端输出的逻辑电路，逻辑函数式为：F=A+B。
记忆口诀为：有1出1，全0才0。
3、非门电路实现非逻辑功能的电路叫非门电路，有时又叫反相缓冲器。
逻辑门电路知识
3.6V·Q2,Q5的各工作参数
Q5VO Q2,Q5截止 IR2≈IB3 IE4 ≈0
Q1深度饱和 VCE1=0.1V
R3
R4
·Q3的各工作参数
VC1=0.4V
360 3k
IB 3 R 2 + V B 3 + E IE 3 * R 4 = E C
Q2,Q5截止
但由于IE3*R3>>IB3*R2
图3.2.1 TTL与非门电路
R4
集电极做发射极用。 360
3k
βQ1≈ 0.2
图3.2.1 TTL与非门电路
·Q2的各工作参数
IC 2≈ IR 2=E C R -2 V C 2=0 5 .7 -1≈ 55 .3 mA 所需最小βQ1为 Q2=IIC B2 2=15.1 .36=4.6
·Q5的各工作参数 IB 5=IE 2-IR 3=IE 2-V R B 3 5=4.5m 2 A 因此,Q5深度饱和,允许的灌电流可以很大 V O= L V C5E =0 .3 V
2. BC段___VI=0.6~1.4V,输出电压缓慢下降
·由上述可见,所谓输入低电平,输出就为高电
输入超过标准的低电平,VC1≈0.7-1.4V.因VB2>0.7V,Q2开始 平,此低电平有一定的范围;同样所谓输入高
导通,VC2随VC1的上升而下降,导致Q3,Q4的导通状态发生 电平,输出就为低电平,此高电平也有一定的
VOH(V) 4.0 3.0 2.0 1.0
特点
·射极输出器的输出电阻很 小,允许较大的拉电流
·随拉电流的增大,Q3饱和 加,IE4增大,复合管β下降, 输出电阻上升,输出电压下 降
0 10 20 30 40 50 60 IL(mA)
基本门电路知识点总结
基本门电路知识点总结门电路是数字电路中的基本组成单元，用于实现逻辑运算。
门电路的种类包括与门、或门、非门、异或门等，它们可以组合在一起构成更复杂的逻辑功能。
在数字电路中，门电路是构建计算机和其他数字系统的基础。
因此，掌握门电路的原理和使用方法对于理解数字电路的工作原理非常重要。
本文将对门电路的基本知识点进行总结，包括门电路的种类、逻辑代数、真值表、卡诺图等内容，并且介绍了门电路的应用领域以及未来发展方向。
1. 门电路的种类门电路是用于进行逻辑运算的电路，它利用输入信号来产生输出信号，实现逻辑功能。
常见的门电路包括与门、或门、非门、异或门等。
其中，与门实现逻辑与运算，只有当所有输入都为高电平时输出才为高电平；或门实现逻辑或运算，只要有一个输入为高电平输出就为高电平；非门实现逻辑非运算，对输入进行取反操作；异或门实现逻辑异或运算，只有当输入的两个信号不相同时输出为高电平。
除了这些基本的门电路外，还有其他的门电路，如与非门、或非门、同或门等，它们可以组合在一起实现更复杂的逻辑功能。
2. 逻辑代数逻辑代数是研究逻辑运算的代数理论，它在门电路的设计和分析中扮演着重要的角色。
逻辑代数中的基本运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等，它们分别对应着与门、或门、非门的逻辑功能。
逻辑代数还有一些常见的定理，如分配律、结合律、德摩根定律等，这些定理可以帮助简化逻辑表达式。
通过逻辑代数的方法，可以将逻辑电路的设计和分析转化为代数运算，从而方便人们理解和应用门电路。
3. 真值表真值表是用于描述逻辑电路的输入和输出之间的关系的表格。
真值表列出了所有可能的输入组合以及对应的输出，通过真值表可以直观地了解逻辑电路的工作原理。
例如，对于一个与门电路，真值表列出了两个输入的所有可能组合以及对应的输出，通过真值表可以看出只有当两个输入都为高电平时输出才为高电平。
真值表是逻辑电路设计和分析的重要工具，它可以帮助人们快速地理解逻辑电路的功能。
门电路知识普及
门电路的输入用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。
常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。
“门”是这样的一种电路：它规定各个输入信号之间满足某种逻辑关系时，才有信号输出，通常有下列三种门电路：与门、或门、非门（反相器）。
从逻辑关系看，门电路的输入端或输出端只有两种状态，无信号以“0”表示，有信号以“1”表示。
也可以这样规定：低电平为“0”，高电平为“1”，称为正逻辑。
反之，如果规定高电平为“0”，低电平为“1”称为负逻辑，然而，高与低是相对的，所以在实际电路中要先说明采用什么逻辑，才有实际意义，例如，负与门对“1”来说，具有“与”的关系，但对“0”来说，却有“或”的关系，即负与门也就是正或门；同理，负或门对“1”来说，具有“或”的关系，但对“0”来说具有“与”的关系，即负或门也就是正与门。
基本的逻辑电路凡是对脉冲通路上的脉冲起着开关作用的电子线路就叫做门电路，是基本的逻辑电路。
门电路可以有一个或多个输入端，但只有一个输出端。
门电路的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定的条件时，“门”才打开，即才有脉冲信号输出。
从逻辑学上讲，输入端满足一定的条件是“原因”，有信号输出是“结果”，门电路的作用是实现某种因果关系──逻辑关系。
所以门电路是一种逻辑电路。
基本的逻辑关系有三种：与逻辑、或逻辑、非逻辑。
与此相对应，基本的门电路有与门、或门、非门。
与门与门又称“与电路”。
执行“与”运算的基本门电路。
有几个输入端，只有一个输出端。
当所有的输入图标与非门真值表与非门是与门和非门的结合，先进行与运算，再进行非运算。
与运算输入要求有两个，如果输入都用0和1表示的话，那么与运算的结果就是这两个数的乘积。
如1和1（两端都有信号），则输出为0；1和0，则输出为1；0和0，则输出为1。
与非门的结果就是对两个输入信号先进行与运算，再对此与运算结果进行非运算的结果。
简单说，与非与非，就是先与后非。
门电路的简单知识
沂水四中 2011 - 2012 学年度第二学期高二、物理 * 选修3-2* 讲案※问题探究、一、简单门电路1.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
（1）“与”门理解：当几个条件同时具备才能出现某一结果，这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“与”门。
符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时，Y输出为“0”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。
真值表：“有”用“1”（2）“或”门理解：当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果，则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“或”门。
符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当一个输入“0”另一个输入为“1”时，Y输出为“1”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。
真值表1（3）“非”门理解：当一种结果出现时，另一种结果一定不出现。
即输出Y是输入A的否定，这就是“非”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“非”门。
符号：如图特点：①当A输入为“1”时，Y输出为“0”；②当A输入为“0”时，Y输出为“1”.真值表二、门电路真值表真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表，它包括两部分，一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合；另一部分是相应的输出。
右图是一种具有“与”逻辑功能的门电路。
把开关接通记为1,开关断开记为0,灯亮记为1，灯灭记为0,它的真值表为输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1例题：如图所示，试判断这是一个什么逻辑门电路。
A、B、C闭合时记“1”，断开时记“0”，Y 灯亮时记“1”，不两记“0”。
试完成下面真值表。
输入输出A B C Y0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1解析：由图可知，开关A、B、C只要有一个闭合时，灯泡就亮，所以这个电路满足“或”门电路逻辑。
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3.1 概述
互补开关电路的原理为 开关S1和S2受同一输入 信号vI的控制，而且导通和 断开的状态相反。当S1闭合 时，S2断开，输出为高电平 “1”；相反当S1断开时，S2 闭合，输出为高电平“0”。
Vcc S1
输 入v I 信 号 输 vo 出 信 号
S2
图3.1.3 互补开关电路
图3.1.1 正负逻辑示意图
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3.1 概述
(2) 分类： 可分为分立元件逻辑门电路和集成逻辑门电路： 分立元件逻辑门电路是由半导体器件、电阻和电容连接 而成。集成逻辑门电路是将大量的分立元件通过特殊工 艺集成在很小的半导体芯片上。 数字集成电路根据规模可分为
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3.2 半导体二极管门电路
3.2.1半导体二极管的开关特性 1. 稳态开关特性 将图3.1.2中的开关用二极管代替，则可得到图 3.2.1所示的半导体二极管开关电路
图3.1.2高低电平实现原理电路
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图3.2.1 二极管的开关电路
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图3.1.1 正负逻辑示意图
3.1 概述
(2) 负逻ห้องสมุดไป่ตู้：
在二值逻辑中，如果 用高电平表示逻辑“0” ， 低电平表示逻辑“1” ，在 这种规定下的逻辑关系称 为负逻辑，如图3.1.1所示。
图3.1.1 正负逻辑示意图
同一逻辑电路采用不同的逻辑关系，其逻 辑功能是完全不同的，如表3.1.1正负逻辑对应 的逻辑电路
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3.1 概述
由表中可以看出
正负逻辑式互为对偶式， 即若给出一个正逻辑的逻辑 式，则对偶式即为负逻辑的 逻辑式，如正逻辑为或门， 即Y=A+B，对偶式为YD＝ AB。正负逻辑的使用依个人 的习惯，但同一系统中采用 一种逻辑关系，本书采用
表3.1.1 正负逻辑对应的门电路 正逻辑 与门 或门 与非门 或非门 异或门 同或门 负逻辑 或门 与门 或非门 与非门 同或门 异或门
n） 小规模（SSI －SmallScale Integratio n) 中规模（MSI - Medium Scale Integratio 按规模分（每片 IC所含元器件数） n) 大规模（LSI－LargeScale Integratio 超大规模（VLSI －Very LargeScale 3 5 10 ~ 10 /片 Integratio n）
5 以上/片 中英文日报导航站 10
≤100/片
（100～1000）/片
3.1 概述
按导电类型可分为
单极型（FET） 按导电类型双极型（BJT） 兼容型（FET＋BJT）
数字集成电路的基本逻辑单元是集成逻辑门，因 此本章先介绍CMOS和TTL数字集成逻辑门的结构、 工作原理
3.2.1半导体二极管的开关特性 对于图3.2.1所示二极管开关 电路，由于二极管具有单向导电性， 故它可相当受外加电压控制的开关。 将电路处于相对稳定状态下， 晶体二极管所呈现的开关特性称为 稳态开关特性 图3.2.1 二极管的开关电路 设vi的高电平为VIH＝VCC， vi的低电平为VIL＝0，且D 为理想元件，即正向导通电阻为0，反向电阻无穷大， 则稳态时当vI＝VIH＝VCC时，D截止，输出电压vD＝ VOH＝ VCC
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3.1 概述 3.2 半导体二极管门电路
3.3 CMOS门电路
3.4* 其他类型的MOS集成门电路
3.5 TTL门电路
3.6* 其他类型的双极型集成门电路
3.7* Bi－CMOS电路
3.8* TTL门电路与CMOS门电路的接口
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3.1 概述
1. 门电路： 实现基本逻辑运算和复合运算的单元电路称为门 电路，常用的门电路有非门、与非门、或非门、异或 门、与或非门等 2. 正负逻辑系统 (1) 正逻辑： 在二值逻辑中，如果 用高电平表示逻辑“1” ， 低电平表示逻辑“0” ，在 这种规定下的逻辑关系称 为正逻辑，如图3.1.1所示
正逻辑
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3.1 概述
3. 高低电平的实现 在数字电路中，输入输出 都是二值逻辑，其高低电平用 “0”和“1”表示。其高低电平 的获得是通过开关电路来实现， 如二极管或三极管电路组成。 如图3.1.2所示。 图3.1.2 高低电平实现原理电路 其原理为： 当开关S断开时，输出电压vo＝Vcc，为高电平“1”； 当开关闭合时，输出电压vo＝0，为低电平“0”；若开 关由三极管构成，则控制三级管工作在截止和饱和状 态，就相当开关S的断开和闭合。 中英文日报导航站
第三章 门电路
内容提要：
本章主要讲述数字电路的基本逻辑单元－－门电 路，有TTL逻辑门、MOS逻辑门。在讨论半导体二极 管和三极管及场效应管的开关特性基础上，讲解它们 的电路结构、工作原理、逻辑功能、电器特性等等， 为以后的学习及实际使用打下必要的基础。本章重点 讨论TTL门电路和CMOS门电路。
本章主要内容
互补开关电路由于两个开关总有一个是断开的， 流过的电流为零，故电路的功耗非常低，因此在数字 电路中得到广泛的应用
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3.1 概述
4. 数字电路的概述 （1）优点： 在数字电路中由于采 用高低电平，并且高低电 平都有一个允许的范围， 如图3.1.1所示，故对元器 件的精度和电源的稳定性 的要求都比模拟电路要低， 抗干扰能力也强。
3.1 概述
单开关电路功耗较大，目前出现互补开关电路 （如CMOS门电路），即用一个管子代替图3.1.2中的电 阻，如图3.1.3所示
Vcc S1
输 入v I 信 号 输 vo 出 信 号
S2
图3.1.3 互补开关电路
图3.1.2高低电平实现原理电路 中英文日报导航站