门电路与组合逻辑电路
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q第13章门电路和组合逻辑电路
简化分析
在分析过程中，可以合并或简化某些门电路，以简化整个电路的分析过程。
组合逻辑电路的设计
设计步骤
根据实际需求，确定输入和输出变量，使用真值表或逻辑表达式描述逻辑功能， 然后根据逻辑功能选择合适的门电路进行实现。
优化设计
在设计过程中，可以优化门电路的选择和布局，以减小电路的体积和功耗，提高 电路的性能和可靠性。
OR门
当所有输入都为低电平（0）时，输出才为 低电平（0）；只要有一个输入为高电平 （1），输出就为高电平（1）。
NAND门
与非门，当所有输入都为高电平时，输出 为低电平；只要有一个输入为低电平，输 出就为高电平。
NOT门
又称非门，输入为高电平时，输出为低电 平；输入为低电平时，输出为高电平。
输入和输出逻辑值
组合逻辑电路的基本概念
组合逻辑电路
真值表
由门电路组成的电路，用于实现逻辑 运算。
表示输入变量与输出变量之间逻辑关 系的表格。
输入变量和输出变量
输入到组合逻辑电路的信号称为输入 变量，从组合逻辑电路输出的信号称 为输出变量。
组合逻辑电路的分析
分析步骤
通过查看电路图，列出输入和输出变量，确定每个门电路的功能，并使用真值 表或逻辑表达式来描述整个电路的逻辑功能。
常用组合逻辑器件的使用
总结词
熟悉常用组合逻辑器件的特性和应用
详细描述
了解常用组合逻辑器件，如编码器、译码器 、数据选择器、比较器等的特性和工作原理 。掌握这些器件的应用场景和使用方法，能
够根据实际需求选择合适的器件。
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加法器
总结词
加法器是一种实现二进制加法运算的电 路。
在分析过程中，可以合并或简化某些门电路，以简化整个电路的分析过程。
组合逻辑电路的设计
设计步骤
根据实际需求，确定输入和输出变量，使用真值表或逻辑表达式描述逻辑功能， 然后根据逻辑功能选择合适的门电路进行实现。
优化设计
在设计过程中，可以优化门电路的选择和布局，以减小电路的体积和功耗，提高 电路的性能和可靠性。
OR门
当所有输入都为低电平（0）时，输出才为 低电平（0）；只要有一个输入为高电平 （1），输出就为高电平（1）。
NAND门
与非门，当所有输入都为高电平时，输出 为低电平；只要有一个输入为低电平，输 出就为高电平。
NOT门
又称非门，输入为高电平时，输出为低电 平；输入为低电平时，输出为高电平。
输入和输出逻辑值
组合逻辑电路的基本概念
组合逻辑电路
真值表
由门电路组成的电路，用于实现逻辑 运算。
表示输入变量与输出变量之间逻辑关 系的表格。
输入变量和输出变量
输入到组合逻辑电路的信号称为输入 变量，从组合逻辑电路输出的信号称 为输出变量。
组合逻辑电路的分析
分析步骤
通过查看电路图，列出输入和输出变量，确定每个门电路的功能，并使用真值 表或逻辑表达式来描述整个电路的逻辑功能。
常用组合逻辑器件的使用
总结词
熟悉常用组合逻辑器件的特性和应用
详细描述
了解常用组合逻辑器件，如编码器、译码器 、数据选择器、比较器等的特性和工作原理 。掌握这些器件的应用场景和使用方法，能
够根据实际需求选择合适的器件。
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加法器
总结词
加法器是一种实现二进制加法运算的电 路。
电子课件电子技术基础第六版第六章门电路及组合逻辑电路可编辑全文
1. 逻辑函数的表达方式 逻辑电路的功能可用逻辑函数来表述。对于某一实际问题 的功能要求，如果以逻辑自变量（原因）作为输入，以逻辑 因变量（结果）作为输出，那么当输入量的取值确定后，输 出量便随之确定，这种输出与输入之间的函数关系就称为逻 辑函数。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以 外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值 （0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真 值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门） 在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的， 故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以 外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值 （0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真 值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门） 在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的， 故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。
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二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421码。
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421码加0011 得到；格雷码是一种循环码，其特点是任何相邻的两个码字， 仅有一位代码不同，其它位相同。
即：(5555)10＝5×103 ＋5×102＋5×101＋5×100 又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
（1）数制：二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2
A
&
B
≥1 &
C
&
D
(a) 与或非门的构成
A
FB C
& ≥1 F
D
(b) 与或非门的符号
F AB CD
4、异或
异或是一种二变量逻辑运算，当两个变量取值相同时， 逻辑函数值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。
异或的逻辑表达式为： L A B
“异或”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
=1
0
0
0
0
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421码。
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421码加0011 得到；格雷码是一种循环码，其特点是任何相邻的两个码字， 仅有一位代码不同，其它位相同。
即：(5555)10＝5×103 ＋5×102＋5×101＋5×100 又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
（1）数制：二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2
A
&
B
≥1 &
C
&
D
(a) 与或非门的构成
A
FB C
& ≥1 F
D
(b) 与或非门的符号
F AB CD
4、异或
异或是一种二变量逻辑运算，当两个变量取值相同时， 逻辑函数值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。
异或的逻辑表达式为： L A B
“异或”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
=1
0
0
0
0
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
门电路及组合逻辑电路电子教案
门电路及组合逻辑电路电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述数字电路的定义数字电路的特点数字电路的应用领域1.2 数字电路的基本概念逻辑值和逻辑运算逻辑门和逻辑函数逻辑函数的表示方法1.3 数字电路的分类组合逻辑电路时序逻辑电路混合逻辑电路第二章：门电路2.1 基本门电路与门（AND gate）或门（OR gate）非门（NOT gate）2.2 复合门电路与非门（AND-NOR gate）或非门（OR-NAND gate）与或门（AND-OR gate）或与门（OR-AND gate）2.3 门电路的应用逻辑门电路的设计方法门电路在数字系统中的应用实例第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路概述组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用领域3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的设计方法3.3 常见的组合逻辑电路加法器（Adder）减法器（Subtractor）多路选择器（Multiplexer）编码器（Enr）译码器（Der）第四章：逻辑函数和逻辑门的关系4.1 逻辑函数的定义和表示方法逻辑函数的定义逻辑函数的表示方法4.2 逻辑函数的性质和运算规则逻辑函数的性质逻辑函数的运算规则4.3 逻辑函数的化简方法逻辑函数化简的意义常用的逻辑函数化简方法第五章：组合逻辑电路的设计实例5.1 组合逻辑电路设计实例一：4位加法器设计要求电路原理图逻辑表达式5.2 组合逻辑电路设计实例二：2位乘法器设计要求电路原理图逻辑表达式5.3 组合逻辑电路设计实例三：数字信号处理器设计要求电路原理图逻辑表达式第六章：时序逻辑电路6.1 时序逻辑电路概述时序逻辑电路的定义时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的应用领域6.2 触发器（Flip-Flop）基本触发器类型触发器的真值表和时序图触发器的功能描述6.3 计数器（Counter）计数器的定义和分类同步计数器和异步计数器计数器的应用实例第七章：数字电路仿真软件的使用7.1 数字电路仿真软件概述数字电路仿真软件的定义数字电路仿真软件的作用常见数字电路仿真软件介绍7.2 Proteus软件的使用Proteus软件的安装与启动Proteus软件的基本操作Proteus软件在数字电路设计中的应用实例7.3 Multisim软件的使用Multisim软件的安装与启动Multisim软件的基本操作Multisim软件在数字电路设计中的应用实例第八章：数字电路的测试与维护8.1 数字电路测试的目的和意义数字电路测试的定义数字电路测试的目的和意义数字电路测试的分类8.2 数字电路测试方法静态测试方法动态测试方法测试序列的设计方法8.3 数字电路的维护数字电路维护的基本原则数字电路维护的方法和技巧数字电路维护中常见问题及解决方法第九章：数字电路在实际应用中的案例分析9.1 数字电路在通信系统中的应用通信系统的基本原理数字电路在通信系统中的应用实例9.2 数字电路在计算机系统中的应用计算机系统的基本组成数字电路在计算机系统中的应用实例9.3 数字电路在工业控制系统中的应用工业控制系统的基本原理数字电路在工业控制系统中的应用实例第十章：课程总结与拓展学习10.1 课程总结门电路及组合逻辑电路的基本概念数字电路的设计方法与步骤数字电路在实际应用中的案例分析10.2 拓展学习建议数字电路领域的最新研究动态推荐的学习资料和参考书籍实践项目与课程设计的建议重点和难点解析重点环节1：逻辑值和逻辑运算逻辑值是数字电路中的基础，包括逻辑0和逻辑1。
电路-门电路和组合逻辑电路
03
门电路的特性
门电路具有输入和输出两个端子，输入信号通过内部逻辑运算得到输出
信号。门电路的特性包括逻辑功能、输入电阻、输出电阻和扇入扇出能
力等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路
组合逻辑电路由门电路组成，用于实现一组特定的逻辑功能。常见 的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
组合逻辑电路设计步骤
波形图分析法
总结词
通过观察信号波形的变化，分析电路的 输入输出关系和信号处理过程。
VS
详细描述
波形图分析法主要用于模拟电路的分析。 通过观察信号波形的形状、幅度、频率等 参数，分析电路对信号的处理过程，如放 大、滤波、调制等。同时，通过比较输入 输出信号的波形，可以理解电路的输入输 出关系和工作原理。
态图等描述电路功能的工具。
04
电路设计方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
门电路设计
01
门电路
门电路是数字电路的基本单元，用于实现逻辑运算。常见的门电路有与
门、或门、非门等。
02
门电路设计步骤
根据逻辑需求，选择合适的门电路类型，确定输入和输出信号，然后根
据逻辑关系连接门电路。
逻辑关系
每种类型的门电路都有特定的逻辑关系，例如与门在所有输入为 高电平时输出为高电平，否则输出为低电平。
门电路的应用
01
基本逻辑运算
门电路是实现基本逻辑运算的电 子元件，广泛应用于数字电路和 计算机中。
控制电路
02
03
信号转换
门电路可以用于控制其他电路的 工作状态，实现复杂的控制逻辑。
门电路可以将模拟信号转换为数 字信号，或者将数字信号转换为 模拟信号。
电工学第20章门电路和组合逻辑电路
将输入变量所有的取值下对应的输出值找出来，列成表格， 王
即可得到逻辑状态表。
亚
军
制
作
电 工
20.2 基本门电路及其组合
学
Ｉ
电 子
一、逻辑电路的基本概念
技
术 部
4 逻辑函数
分 如果以逻辑运算中的逻辑变量作为输入，以运算结果作为输
出，当输入变量的取值确定后，输出的取值便随之而定。因
此，输出与输入是一种函数关系。这种函数关系称为逻辑函
技
术 部
1 二极管与门电路
分 • 与门逻辑状态表
AB
Y AB
Y
00
0
10
0
01
0
11
1
哈
• 与门逻辑符号
理 工
A
大
Y
学
B
王
• 与门逻辑函数式
亚 军
Y = A B
制 作
电 工
20.2 基本门电路及其组合
学
Ｉ
电 子
二、分立元器件基本逻辑门电路
技
术 部
2 二极管或门电路
分 • 或逻辑：在决定某一事件的各种条件中，只要有一个或一
Y1 Y2
与非门
哈
理
工
或非门
大
学
王 亚 军 制 作
电 工
20.3 TTL门电路
学
Ｉ
电 子
一、TTL与非门电路
1 TTL74系列与非门逻辑电路
技
术 部
+5 V
分
R1
R2
R4
T3
A B
T1
T2
D3
哈
Y
理 工
大
第6章 门电路与组合逻辑电路
Ui V Uo V
Uo 4 A 3 2 B C
1
0 1
D
2 3
E
Ui
测试电路
23
电压传输特性
1）TTL“与非”门的参数 输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOL
Uo 4 A 3 2 1 0 1
输出高电平电压UOH
B C
典型值3.6V， ?2.4V为合格 输出低电平电压UOL
E
2 3
D
电压传输特性
逻辑非（逻辑反）的运算规则为：
4、复合门电路
将与门、或门、非门组合起来，可以构成多种复合门电路。 （1）与非门 由与门和非门构成与非门。
A
B
0 1 0 1
F 1 1 1 0
A B
&
1
F
0 0 1 1
(a) 与非门的构成 A B & (b) 逻辑符号 F
F AB
与非门的逻辑功能可概括为：输入有0，输出为1； 输入全1，输出为0。
（二）、TTL三态门（TS门）
+UCC(+5V) R1 3kΩ A V1 VD E V2 R3 360Ω R5 3kΩ R2 750Ω V3 V4 V5 R4 100Ω A & F EN 符号
F
E
使能端 电路结构 ①E＝0时，二极管VD导通，三极管V1基极和V2基极均被钳制在低 电平，因而V2～V5均截止，输出端开路，电路处于高阻状态。 ②E＝1时，二极管D截止，三态门的输出状态完全取决于输入信 号A的状态，电路输出与输入的逻辑关系和一般反相器相同，即： F=A，A＝0时F＝1，为高电平；A＝1时F＝0，为低电平。 结论：电路的输出有高阻态、高电平和低电平3种状态。
忽略iB3，输出端的电位为： uF≈5―0.7―0.7＝3.6V 1。
Uo 4 A 3 2 B C
1
0 1
D
2 3
E
Ui
测试电路
23
电压传输特性
1）TTL“与非”门的参数 输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOL
Uo 4 A 3 2 1 0 1
输出高电平电压UOH
B C
典型值3.6V， ?2.4V为合格 输出低电平电压UOL
E
2 3
D
电压传输特性
逻辑非（逻辑反）的运算规则为：
4、复合门电路
将与门、或门、非门组合起来，可以构成多种复合门电路。 （1）与非门 由与门和非门构成与非门。
A
B
0 1 0 1
F 1 1 1 0
A B
&
1
F
0 0 1 1
(a) 与非门的构成 A B & (b) 逻辑符号 F
F AB
与非门的逻辑功能可概括为：输入有0，输出为1； 输入全1，输出为0。
（二）、TTL三态门（TS门）
+UCC(+5V) R1 3kΩ A V1 VD E V2 R3 360Ω R5 3kΩ R2 750Ω V3 V4 V5 R4 100Ω A & F EN 符号
F
E
使能端 电路结构 ①E＝0时，二极管VD导通，三极管V1基极和V2基极均被钳制在低 电平，因而V2～V5均截止，输出端开路，电路处于高阻状态。 ②E＝1时，二极管D截止，三态门的输出状态完全取决于输入信 号A的状态，电路输出与输入的逻辑关系和一般反相器相同，即： F=A，A＝0时F＝1，为高电平；A＝1时F＝0，为低电平。 结论：电路的输出有高阻态、高电平和低电平3种状态。
忽略iB3，输出端的电位为： uF≈5―0.7―0.7＝3.6V 1。
13门电路和组合逻辑电路
C
第13章
门电路和组合逻辑电路
+5 V
R2 VC2=1V T2 T5 Y T3 R4 uY = 0.3 V
2．输入全为 1
VB1 = 2.1R1 V T1
A B C
+VCC
R1 T1
T4
R3
R5
灌电流
设 uA = uB = uC = 3.6 V ，输入端全部是高电平， VB1 升高， 足以使 T2 、T5 导通，uo = 0.3 V，Y = 0。且 VB1 = 2.1 V，T1 发射 结全部反偏。 VC2 = UCE2 + UBE5 = (0.3 + 0.7) V = 1 V，使 T3 导通，T4 截止。
结合律： (12) ABC ( AB )C A( BC ) (13) A B C ( A B) C A ( B C ) 分配律：
(14) A( B C ) AB AC (15) A BC ( A B )( A C )
证明：
( A B)( A C ) AA AB AC BC A A( B C ) BC
(22) AB A B (23) A B A B
第13章
门电路和组合逻辑电路
(2)逻辑式
Y ABC ABC 1)常采用与-或表达式的形式；
2．逻辑函数的表示方法 (1)逻辑状态表
A B 0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
& 1 1 & >1 Y
C
第13章
门电路和组合逻辑电路
3．逻辑函数的化简 [例 1] 应用逻辑代数运算法则化简下列逻辑式：
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电子技术基础
+V (+5V) CC Rb1 4kΩ 1V
3
Rc2 1.6kΩ
1
Rc4 130Ω
3
T4 截止 2 D 截止
2.1V A B C 3.6V
1 3
1.4V
1
T 22
饱和 0.7V
3 1
T1 倒置状态 R e2 1K
Vo 0.3V T 2 3 饱和
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电子技术基础
(2)输入有低电平0.3V 时. 该发射结导通,VB1=1V.所以T2,T3都截止.由于T2截止, 流过RC2的电流较小,可以忽略,所以VB4≈VCC=5V ,使T4和 D导通,则有: VO≈VCC-VBE4-VD=5-0.7-0.7=3.6(V) +V CC 实现了与非门的逻辑功能的另一方面: Rc2 R c4 输入有低电平时,输出为高电平. R 130Ω 1.6kΩ b1 3 综合上述两种情况, 4kΩ 1 5V
工作原理: (1)当A,B,C全接为高电平5V时,二极管D1～D3都截 止,而D4,D5和T导通,且T为饱和导通, VL=0.3V,即输 出低电平. (2)A,B,C中只要有一个为低电平0.3V时,则VP≈1V, 2 A B C 0.3V V ≈1V 从而使D4,D5和T都截止,VL=VCC=5V,即输出高电平. 该电路满足与非逻辑关系:
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电子技术基础
7.1 基本逻辑门电路
一,二极管与门和或门电路 1.与门电路 .
+VCC (+5V) R 3kΩ D1 A D2 B L
A B
& L=AB
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2.或门电路 .
D1 A D2 B R 3kΩ L
A B
≥1 L=A+B
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二,三极管非门电路
+VCC(+5V) RC
A 1 L=A A 1 L=A
3 1 2
A
Rb
L
T
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二极管与门和或门电路的缺点: 二极管与门和或门电路的缺点: (1)在多个门串接使用时,会出现低电平偏离标准数 在多个门串接使用时, 值的情况. 值的情况. (2)负载能力差
+VCC (+5V) R 3kΩ D1 0V D2 5V 5V 0.7V D1 D2 +VCC (+5V) R 3kΩ 1.4V L
T 4 导通 2
该电路满足与非的 逻辑功能,即:
L = A B C
3.6V A B C 0.3V
1V
1
3 3 1
4.3V 截止
3 1
D 导通 Vo 3.6V T 2 3 截止
T 22
T1 饱和 R e2 1kΩ
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二,TTL与非门的开关速度 与非门的开关速度
1.TTL与非门提高工作速度的原理 . 与非门提高工作速度的原理 (1)采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程.
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3.抗干扰能力
TTL门电路的输出高低电平不是一个值,而是一个范围. 同样,它的输入高低电平也有一个范围,即它的输入信号 允许一定的容差,称为噪声容限.
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 = ( )
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解决办法: 解决办法: 将二极管与门(或门)电路和三极管非门电路组合起来. 将二极管与门(或门)电路和三极管非门电路组合起来.
+VCC (+5V) R 3kΩ D1 A D2 B L A
Rb
1
+VCC(+5V) RC
3 2
L
T
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三,DTL与非门电路 与非门电路
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②倒置的放大状态:如下图所示.这时
IIH=βiIB1,βi为倒置放大的电流放大系数. 系数. 系数
由于βp和βi的值都 远小于1,所以IIH的数 值比较小,产品规定: IIH<40uA.
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+V (+5V) CC R c4 R b1 T4
1 3 1 2 3 3
1
+VCC (+5V)
R b1
N
3
A B C
N N N
P P P
P
A B C
T1
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+V (+5V) CC Rc2 R b1 4kΩ
1
R c4 130Ω
3 1
1.6kΩ Vc2
T4 2 D Vo
3
3 3 1
A B C
T 22 Ve2 R e2 1kΩ
1
T1
T 2 3
输入级
中间级
2.带负载能力
(1)灌电流负载
截止 D 截止 T3
1
+VCC R b1 4K
1
4K
输出低电平
3 2
I IL
I IL
I OL= I C3
饱和
当驱动门输出低电平时,电流从负载门灌入驱动门. 当驱动门输出低电平时,电流从负载门灌入驱动门. 当负载门的个数增加,灌电流增大,会使T 脱离饱和, 当负载门的个数增加,灌电流增大,会使 3脱离饱和,输出 低电平升高.因此,把允许灌入输出端的电流定义为输出低 低电平升高.因此,把允许灌入输出端的电流定义为输出低 产品规定I 16mA.由此可得出: 电平电流IOL,产品规定 OL=16 .由此可得出: I OL N OL = NOL称为输出低电平时的扇出系数. 称为输出低电平时的扇出系数. I IL
3 2
I IH
I IH
输出高电平
拉电流增大时, 拉电流增大时 , RC4 上的 压降增大,会使输出高电 压降增大, 平降低.因此, 平降低.因此,把允许拉 出输出端的电流定义为输 出输出端的电流定义为输 出高电平电流IOH.
1 3 2
+V (+5V) CC R c4 T4
1 3 2
导通 D 导通 T3
1
截止 充电 Vo D 截止
Vo T3
1 3 2
3 2
截止
CL
导通
放电
CL
(a)
(b)
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与非门传输延迟时间t 2.TTL与非门传输延迟时间 pd 与非门传输延迟时间
导通延迟时间tPHL——从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的 导通延迟时间 从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的 中点所经历的时间. 中点所经历的时间. 截止延迟时间tPLH——从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的 截止延迟时间 从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的 中点所经历的时间. 中点所经历的时间. 与非门的传输延迟时间t 的平均值. 与非门的传输延迟时间 pd是tPHL和tPLH的平均值.即 t +t t pd = PLH PHL 2 一般TTL与非门传输延迟时间 pd的值为几纳秒～十几个纳秒. 与非门传输延迟时间t 一般 与非门传输延迟时间 的值为几纳秒～十几个纳秒.
+V CC Rc2 i B1 R b1 4kΩ 3.6V A B C 0.3V 1V
1
1.6kΩ
3
1.4V
1
3
T 22
3 1
T1 βiB1 0.7V R e2 1kΩ
V o T 2 3
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ห้องสมุดไป่ตู้
(2)采用了推拉式输出级,输出阻抗比较小,可迅速给负载 电容充放电.
+V (+5V) CC Rc4 T4
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(4)阈值电压Vth——电压传输特性的过渡区所对应的输入电 压,即决定电路截止和导通的分界线,也是决定输出高,低 电压的分界线. 近似地:Vth≈VOFF≈VON 即Vi<Vth,与非门关门,输出高电平; Vi>Vth,与非门开门,输出低电平. Vth又常被形象化地称为门槛电压.Vth的值为1.3V～1.4V.
3
+V CC
G1
i B1 1V
1
R b1 4K
I IL
& Gn
T1
0.3V
可以算出: 可以算出:
I IL
VCC VB1 5 1 = = = 1(mA) Rb1 4
产品规定I 1.6mA. 产品规定 IL<1.6 .
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(2)输入高电平电流IIH 是指当门电路的输入 IH—— 端接高电平时,流入输入端的电流.有两种情况. 端接高电平时,流入输入端的电流.有两种情况. ①寄生三极管效应:如图(a) 所示.这时IIH=βPIB1,βP为寄 生三极管的电流放大系数.
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+V (+5V) CC R c4 R b1 T4
3 1 2 3 3
(2)拉电流负载. 拉电流负载. 当驱动门输出高电平时, 当驱动门输出高电平时 , 1 导通 电流从驱动门拉出,流 D 导通 至负载门的输入端. 至负载门的输入端.
T3
+VCC R b1 4K
1
4K
I OH = I E4
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四,TTL与非门的带负载能力 与非门的带负载能力 1.输入低电平电流IIL与输入高电平电流IIH (1)输入低电平电流IIL——是指当门电路的输入 是指当门电路的输入 端接低电平时,从门电路输入端流出的电流. 端接低电平时,从门电路输入端流出的电流.