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第七课逻辑门
波形图的逻辑运算办法：以“与”运算为例
A 01 1 0 00 B 001 1 0 1 Y 001 0 0 0
2.或门
逻辑前提中有一个或一个以上为“真”时，逻 辑结论就为“真”。
或门符号与真值表
ABY 假假假 假真真 真假真 真真真
真值表
ABY 100 011 101 111
与逻辑表达式：Y=A+B
根据题意，少数服从多数原则，则绿灯亮的条件是： AB同意或AC同意或BC同意或ABC都同意，我们用逻辑 代数来表达就是： Y1=AB+ AC+ BC+ABC， 利用逻辑代数化简得到：Y1=AB+AC+BC
Y2=Y1 很显然我们可以使用三个与门+一个或门+一个非门
来实现该电路的设计，电路图如下:
A
&
1.与门
所有逻辑前提皆为“真”时，逻辑结论才为“真”
与门符号与真值表
ABY 假假假 假真假 真假假 真真真
真值表
ABY 000 010 100 111
与逻辑表达式：Y=A×B 或 Y=A·B 或 Y=AB
在数字电路中，有时候采用更为直观的表达 方式即波形图来表示。 比如输入信号是“010110”，表示成波形图就 如下图所示。
A 01 1 0 00 B 001 1 0 1
Y 011 1 0 1 注：逻辑运算没有进位，也就是说1+1=1。
3、非门
F=A
AY 01 10
二、组合门电路
1.与非门
ABY 001 011 101 110
2.或非门
ABY 001 010 100 110
三人表决器的电路设计方法
该表决器有三个输入端，我们用A,B,C分别代表甲乙 丙三人，赞成为1，不赞成为0，有两个输出端，用Y1表 示绿灯，Y2表示红灯，显然Y1和Y2为相mp;
第二章 逻辑门电路
• （2）放大状态：当VI为正值且大于死区电压时，三极 管导通。有 V V V
IB
I BE
Rb
I
Rb
• 此时，若调节Rb↓，则IB↑，IC↑，VCE↓，工作点沿着负 载线由A点→B点→C点→D点向上移动。在此期间，三极管 工作在放大区， 其特点为： IC＝βIB。 • 三极管工作在放大状态的条件为： 发射结正偏，集电结反偏
VIL VOL
VNL
0
4、扇入与扇出数： 1）扇入数： 取决于它的输入端的个数。 2）扇出数: MIN (NOH, NOL)
拉电流工作情况： 输出为高电平时，与 非门带拉电流负载
N OH
I OH （驱动门） I IH （负载门）
0 1
4
IIH II
L
输出为低电平时，与 灌电流工作情况： 非门带灌电流负载
0
T3 通
该与非门输 出低电平， 门 2 T3导通
集电极开路TTL“与非”门（OC门）
OC门的结构
当输入端全为高电 VCC 逻辑符号： 平时，T2、T3导通， A A A R 输出为低电平； L B B B 输入端有一个为 低 电 平 时 ， T2 、 输出逻辑电平： T3 截 止 ， 输 出 高 低电平0.3V 电 平 接 近 电 源 电 （5-30V） TTL与非门 高电平为VC 压VC。 OC门完成 集电极开路与非门（OC门） “与非”逻辑功 能
§2.3
CC
基本逻辑门电路
真值表
一、二极管“与门”及“或门”电路 A V (5V) 1、与门电路： 0 0 R 3k 0 A 1 L 1 B 1 C 1
A，B，C 任一为0V，其中一个 二极管导通，VL被钳制在0.7V
2.数电-- 基本逻辑运算及集成逻辑门
决定某一结论的所有条件中， 只要有一个成立， 则结 论就成立，这种因果关系叫或逻辑。 以图2-3所示开关控制灯亮为例，定义： 开关A、B闭合为 “真”，断开为“假”，灯F亮为“真”，灭为“假”。其 真值表如表2-2所示。 由表2 - 2可知，其逻辑表达式为：
F=A+B
读作“F等于A加B”。
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
2.1 基本逻辑运算 2.2 常用复合逻辑
2.3 集成逻辑门
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
2.1 基本逻辑运算
逻辑运算是逻辑思维和逻辑推理的数学描述。
具有“真”与“假”两种可能，并且可以判定其
“真”、 “假”的陈述语句叫逻辑变量。一般用英文大
辑值，也叫逻辑常量。通常用“1”表示“真”，用“0” 表示“假”，或者相反。本教材中，若不作特别说明，
“1”就代表“真”，“0”就代表“假”。虽然“1”和“0”
叫逻辑值或逻辑常量，但是它们没有“大小”的含义， 也无数量的概念。它们只是代表逻辑“真”、“假”的 两个形式符号。
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
由图2 - 11(a)得： F
1
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
多变量的“异或”及“同或”逻辑功能， 必须以两 变量的“异或”及“同或”逻辑的定义为依据进行推证。 将0, 1值代入多变量的异或式中可得出如下结论。 (1) 奇数个“1”相异或结果为1； 偶数个1相异或结果为0。
利用此特性， 可作为奇偶校验码校验位的产生电路,
求解逻辑函数时， 应首先进行级别高的逻辑运算。 各种逻 辑运算的优先级别， 由高到低的排序如下：
异或 长非号 乘 加 括 号 同或
F=A+B
读作“F等于A加B”。
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
2.1 基本逻辑运算 2.2 常用复合逻辑
2.3 集成逻辑门
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
2.1 基本逻辑运算
逻辑运算是逻辑思维和逻辑推理的数学描述。
具有“真”与“假”两种可能，并且可以判定其
“真”、 “假”的陈述语句叫逻辑变量。一般用英文大
辑值，也叫逻辑常量。通常用“1”表示“真”，用“0” 表示“假”，或者相反。本教材中，若不作特别说明，
“1”就代表“真”，“0”就代表“假”。虽然“1”和“0”
叫逻辑值或逻辑常量，但是它们没有“大小”的含义， 也无数量的概念。它们只是代表逻辑“真”、“假”的 两个形式符号。
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
由图2 - 11(a)得： F
1
第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门
多变量的“异或”及“同或”逻辑功能， 必须以两 变量的“异或”及“同或”逻辑的定义为依据进行推证。 将0, 1值代入多变量的异或式中可得出如下结论。 (1) 奇数个“1”相异或结果为1； 偶数个1相异或结果为0。
利用此特性， 可作为奇偶校验码校验位的产生电路,
求解逻辑函数时， 应首先进行级别高的逻辑运算。 各种逻 辑运算的优先级别， 由高到低的排序如下：
异或 长非号 乘 加 括 号 同或
2.1 “逻辑”的多种含义课件-高中政治统编版选择性必修三逻辑与思维
【知识整合】形式逻辑（狭义逻辑学）
1.形式逻辑关注的问题：推理 2.推理的结构：是由前提和结论构成的，由前提推导结论，前提作为结论的理由。 3.从形式逻辑角度看，从真前提推出真结论，并不取决于思想的具体内容，而是取 决于思想的形式结构。 4.形式逻辑的核心任务：是要把握从真前提推导真结论的规律和规则。 5.推理的日常运用--论证和论辩 6.学习形式逻辑学的意义：学习狭义逻辑学的基本知识与方法，是学习广义逻辑学 的基础。遵循形式逻辑的规律与规则，是正确思维的必要条件。
指人心的力量。
规律
（2）在当今国际社会中，不要单用击霸此处权编主辑母义版逻标题辑样来式思考国际关系。 某种思维方法
当我们接触到火苗，第一反
（3）"举一反三"应是是一烫种。运用类比推理的逻辑方法，用于启发式教学很有效。
（4）逻辑在这里是作为单独一门课来讲授的。
逻辑规律与规则
逻辑学
逻辑形式和逻辑规律不是空洞的外壳 ， 而是客观世界的反映。
” 举例：
1.“作出合乎逻辑的结论”
2.这个想法也许不合逻辑，但在情理上却很有根据的。
3.“写文章要合乎逻辑”
一、“逻辑”的不同用法 2 .“ 逻 辑 ” 的 不 同 用 法 （ 具 体 表 现 ）
（3）逻辑指认识问题的某种思维方法，也指某种理论、观点。
举例： 1. “明明是侵略，却说成是友谊，这是强盗逻辑。” 2. “强权即公理”，这就是霸权主义者所奉行的逻辑。 3. “以合理的逻辑解决学习中的问题”
形式结构 如果p，则q
形式结构
所有M是P， 所有S是M， 所有S是P。
小明的推理: 所有 马 都是 动物，（大前提） 所有 白马 都是 马，（小前提）
所以，所有 白马 都是 动物。（结论）
电子技术基础数字部分第二章逻辑门电路经典课件
V5
A
V1
V2
F 输出管
V3
R2
输入级
中间级 （推拉式）输出级
（中间放大且驱动互补输出）
（1）A＝1时，V1管处于发射结与集电结倒置使用放大状态，V2、V3导通，V4截止,有F=0；
VCC
+2.5V
高电平箝位电路提高输出的正向抗干扰能 力；（低电平输入时正向波动导致V导通，
但只要仍有IQ的存在即VZ导通，仍可以保证 高电平输出）
加速电容
A
提高低电平输入的 正向抗干扰能力
IRC RC
VZ
IQ
Cb
F
Rb
V
R' VCC
饱和的深度提高高电平输入时的负向抗干扰能力； 但饱和深度又降低了开关速度，增加了电路损耗；
1、逻辑非：某件事物发生的条件与结果相反的逻辑关系。 2、非门：实现逻辑非运算，且单端输入单端输出的电路。
3、BJT非逻辑电路基本结构及工作原理
VCC
Rb
A
RC
V
F
电位表
VA VF V 0V 5V 止 5V 0.3V 通
4、非门符号
1
A
F
实现了非 逻辑功能
真值表
AF 01 10
5、BJT非逻辑电路改进
CMOS负载
V OH(min)/V TTL负载
CMOS负载
V OL(max)/V TTL负载
VDD/VCC/V tpd/ns PD/mW NO VNH/V VNL/V
CMOS
74HC 74HCT
0.001 －0.001 －0.02
－4
0.001 －0.001 －0.02
－4
0.02
基本逻辑门课件高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》(完整版)2
与门
有“0”出“0”、 全“1”出“1”。
F=AxB、 F=A·B、 F=AB
A
&
B
F
输 入 输出 AB F 00 0
01 0 10 0 11 1
或门
有“1”出“1”、 全“0”出“0”。
F=A+B
≥1
B
F
输 入 输出 AB F 00 0
01 1 10 1 11 1
思考
指出图中表示“A×B”，“A＋B”，A，B， “A×B的非”的范围。
非门电路
A
A
0
A
A
1
0
1
练习
如右图真值表对应的实现逻辑关 系的门电路是 A、非门 B、与门 C、或门 D、都不是
输入 AB 00 01 10 11
输出 F 0 1 1 1
练习
练习
练习
在如图所示的逻辑电路中，当A端输入
电信号“1”、B端输入电信号“0”
时，在C和D端输出的电信号分别为
A、1和0
前提 结论 AB F 断断 熄 断通 亮 通断 亮 通通 亮
输 入 输出 AB F 00 0 01 1 10 1 11 1
即：有“1”出“1”， 全“0”出“0”
或门电路
3、“或”门电路图符号
A ≥1
B
F
4、“或”门电路逻辑表达式
F= A+ B
“或”逻辑（逻辑加）的运算规则 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
或门电路
A ≥1 B C
F “有高出高,全低出低”
非门电路
R
A
L
前提
结论
集成逻辑门电路和组合逻辑电路PPT
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(3) A(A+B) = AB (4) A+AB = A+B
被证((65吸明)) A(收：ABA ++B A)A B. B (=A A+A BA ) =A B A(A B A B A)A A+AB B =AA+A =1
例如： A A B C D E A B C DE 返回
7
11.2.2 逻辑函数的表示方法
结合律 (A+B)+C=A+(B+C)
普通代数
(A . B) . C = A . (B .C) 分配律 A. (B+C) =A.B+A .C
不适用！
A+(B . C)=(A+B) . (A+C)
5
返回
前一页 后一页
证: (A+B) . (A+C) A+(B. .C)=(A+B) (A+C)
A A A C B A B C
组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状 态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻 以前的电路状态无关。
输入
X1
Y1
X2
组合逻辑电路
Y2
...
Xn
Yn
组合逻辑电路框图
输出
15
返回
前一页 后一页
11.3.1 组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定 逻辑功能 分析步骤： 1 . 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 2. 运用逻辑代数化简或变换 3. 列真值表 4. 分析逻辑功能
n个变量则有2n个最小项
以三个变量为例，则有8个最小项，编号如下表：
最小项 ABC ABC ABC ABC ABC ABC AB C ABC 编 号 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7
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R1 D
UA 3V
UL 0 3
Байду номын сангаас
A
R2
L
0V
真值表
A L 1 0
A
1
L
0 1
DTL与非门
+12V +3V +12V R1 R2 D
A B
D1 D2
L
二极管与门
三极管非门
2.4 TTL 逻辑门电路
与分立元件电路相比，集成电路具 有体积小、可靠性高、速度快的特点， 而且输入、输出电平匹配，所以早已广 泛采用。 根据电路内部的结构，可分为DTL、 TTL、HTL、IIL、ECL、CMOS管集 成门电路等。
2.衬底漏源极之间 的PN结在任何时 候都不能正偏。
3.工作原理 C加“0‖，开关断开 C加“1‖，开关导通
C加“1‖ 接高电压+5V 开关导通
Vi在-5V到＋3V的范围内，TN导通 Vi在-3V到＋3V的范围内，TP TN导通 Vi在-3V到＋5V的范围内，TP导通
VT 2V
开关导通电阻约为数百欧，近似为 一常数。
T2
vo
2.NMOS或非门电路
VDD12V
L＝A＋B
3.各种门电路的延迟时间 和功耗的关系图
tPD CMOS TTL BiCMOS 0 NMOS ECL PD
L A
T1
B
T2
2.8 正负逻辑问题
B
0 1 0 1
L
1 1 1 0
L＝A B
2.或非门电路
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
L
1 0 0 0
L＝A＋B
问题：N个输入端的与非门、或非门电路应如何联接？
3.异或门电路
TP3 TP4 TP5 TN5 TN4 TN3
X＝A＋B
L＝A B＋X＝A B＋A＋B＝A B＋A B A⊙B =AB
工作特点：
1 它和PN结一样，具有单向 导电性，导通电流的方向是从 铝到硅。 2 Al-SiSBD的导通阈值电压 较低，约为0.4~0.5V，比普通 PN结约低0.2V。 3 势垒二极管的导电机构是 多数载流子，因而电荷存储效 应很小。
SBD代表符号
肖特基TTL(STTL)与非门电路
一 同 与 非 门 的 差 别 TTL
VDD vSGP +
iD
vGSN=VOH = VDD 负载曲线 工作点 vSGP=0
TP
vo
vi +
vGSN TN
-
0
VOL =0
vo
基本CMOS反相器输出电压近似于零或＋VDD 功耗几乎为零。
• 2传输特性 VDD=10V VTN=∣VTP∣=2V
2.6.2 CMOS门电路
1.与非门电路
A
0 0 1 1
3.噪声容限
（表示门电路的抗干扰能力）
高电平噪声容限 VNH=VOH – VIH 低电平噪声容限 VNL= VIL -- VOL
4.扇入与扇出数 (1)扇入数 (2)扇出数 等于输入端的个数 Ni =3
A 灌电流工作情况
（灌电流负载）
IOL （驱动门） NOL＝ I IL （负载门）
B 拉电流工作情况
二 有 源 下 拉 电 路
• 小结：
1. TTL反相器，TTL与非门，TTL或非门，OC门、TS门 2. STTL与非门，LSTTL、ASTTL,ALSTTL
复习
1.TTL反相器 2.TTL与非门电路 3.TTL或非门 4.集电极开路门
TTL逻辑门电路 工作原理 逢1则0, 全0则1 L
5.三态门电路
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.7 NMOS逻辑门电路
特点：电路全部由N沟道MOSFET 构成，尺寸小，常用于LSL 1.NMOS反相器
VDD 结构 工作原理 T2 vi ＝“1‖， T1和T2导通， vo＝“0‖ vi vi ＝“0‖， T1截止、T2导通， vo＝“1‖ T1 vo vi T1 VDD
2. BiCMOS门电路 (或非门)
A 0 0 1
B 0 1 0
L 1 0 0
1
1
0
L＝A＋B
2.6.4 CMOS传输门( Transmission Gate)
传输门(TG)是一种传输模拟信号的模拟开关；基本逻辑电路单元。 常用于取样 --保持电路、斩波电路、模数和数模转换电路 1.电路和代表符号
（拉电流负载）
I OH （驱动门） N OH＝ I IH （负载门）
例2.4.1试计算基本的TTL与非门7410带同类门时的
扇出数。
• 5 传输延迟时间
门电路输出由低电平 转换到高电平所经历的时间为 tPLH
门电路输出由高电平 转换到低电平所经历的时间为 tPHL 有时也采用平均传输延迟时间 tPd=(tPLH + tPHL)/2
几种或非门的引脚分布图
74LS02
2. 集电极开路门(open collector gate 简称OC门）
线与： 将两个门的输出端并联以实现与逻辑的功能。
•集电极开路门：指TTL与非门电路的推拉式输出级中，删去
电压跟随器。
若G1为 “0‖ G2为 “1‖
G1 T4
G2 T4
？
T3
T3
•上拉电阻（pull-up resistor)RP的计算
iD
漏源端加正电压
可变电阻区
恒流区
VGS>0
0
截止区
V DS
P汮道增强型MOSFET
栅源端加负电压
-iD
d
漏源端加负电压 g
vGS=-6V -5V
s
可变电阻区 恒流区
-4V -3V 击穿区
0 截止区
-v DS
CMOS反相器
1.工作原理
vSGP=VDD
VDD＞（VTN＋∣VTP∣）
VDD S
导通
2.TTL反相器电路
A
3.TTL与非门电路
1
L
特点： 逢0为1 全1为0 输入为0，输出为1；输入为1，输出为0。
2.4.5 TTL与非门的技术参数 1. 传输特性 vO=f(vI) (Transfer characteristics)
2. 输入和输出的高、低电压
输出高电压 输出低电压 输入低电压 输入高电压 VOH = VO L = VIL = VIH = VO(A)=3.6V VCES =0.2V VI(B) =0.4V VI(D) =1.2V
但功耗和抗干挠能力远优于TTL 系列：4000/4000B，74HC，74HCT，74BCT
本节要点
（1）掌握基本逻辑单元：CMOS反相器。 （2）掌握CMOS基本逻辑门电路的分析和设计方法。
2.6.1 CMOS反相器
0. 增强型MOS管的基本知识
d
g s
击穿区
N汮道增强型MOSFET
栅源端加正电压
与逻辑真值表 A
0 0
B
0 1
L
0 0
1
1
0
1
0
1
与门符号: A & L B
2.二极管或门(OR gate)
A B D1 D2
或逻辑真值表
L
A
0
B
0
L
0
0
1
1
0
1
1
1
0V
1
1
或门符号:
A B
≥1
L
2.3.2非门电路(NOT gate) －－BJT反相器
（三极管的饱和压降假设为0伏）
嵌位二 +12V +3V 极管
3k b1
+5V
R4
R2
―1‖ A B C
c1
T1
全导通
T2
1V T3 R5
T4
截止 F
T5
R3
2. 输入全为高电平（3.4V）时
R1
+5V
R2
全反偏
3k b1
―1‖
A B C
c1
T1
T2
uF=0.3V
F
T5
R3
饱和
3
三输入端TTL与非门电路图和代表符号
复习
1.D、BJT的开关特性
6. 功耗: PD
静态功耗：空载导通功耗PON 、截止功耗POFF
动态功耗：
7. 延时功耗积: DP=tpd PD 8. TTL集成电路的封装
(74LS00)
几种与非门的引脚分布图
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门、三态门电路
1 . TTL或非门 (NOR gate)
工作原理 逢1则0, 全0则1
电子技术 数字电路部分
2
逻辑门电路
第二章 逻辑门电路
2.1 二极管的开关特性 2.2 BJT的开关特性 2.3 基本逻辑门电路 2.4 TTL逻辑门电路 2.6 CMOS门电路 2.7NMOS逻辑门电路 2.8正负逻辑问题 2.9逻辑门电路使用中有几个实际问题
2.1二极管的开关特性
二极管的开关特性：正向导通，反向截止。 在数字电路中，一般用高电平代表1、 低 电平代表0，即所谓的正逻辑系统。 1 二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
3. 三态门电路(Tristate logic gate 简称TSL）
三态是指输出电阻较小的高、低电平 状态 和高输出电阻的第三状态，称为高阻态
CS＝1，与非门状态 CS＝0，第三工作状态
问题：实现线与逻辑功能有哪几种方法？
• 2.4.7改进型TTL电路---抗饱和TTL电路
UA 3V
UL 0 3
Байду номын сангаас
A
R2
L
0V
真值表
A L 1 0
A
1
L
0 1
DTL与非门
+12V +3V +12V R1 R2 D
A B
D1 D2
L
二极管与门
三极管非门
2.4 TTL 逻辑门电路
与分立元件电路相比，集成电路具 有体积小、可靠性高、速度快的特点， 而且输入、输出电平匹配，所以早已广 泛采用。 根据电路内部的结构，可分为DTL、 TTL、HTL、IIL、ECL、CMOS管集 成门电路等。
2.衬底漏源极之间 的PN结在任何时 候都不能正偏。
3.工作原理 C加“0‖，开关断开 C加“1‖，开关导通
C加“1‖ 接高电压+5V 开关导通
Vi在-5V到＋3V的范围内，TN导通 Vi在-3V到＋3V的范围内，TP TN导通 Vi在-3V到＋5V的范围内，TP导通
VT 2V
开关导通电阻约为数百欧，近似为 一常数。
T2
vo
2.NMOS或非门电路
VDD12V
L＝A＋B
3.各种门电路的延迟时间 和功耗的关系图
tPD CMOS TTL BiCMOS 0 NMOS ECL PD
L A
T1
B
T2
2.8 正负逻辑问题
B
0 1 0 1
L
1 1 1 0
L＝A B
2.或非门电路
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
L
1 0 0 0
L＝A＋B
问题：N个输入端的与非门、或非门电路应如何联接？
3.异或门电路
TP3 TP4 TP5 TN5 TN4 TN3
X＝A＋B
L＝A B＋X＝A B＋A＋B＝A B＋A B A⊙B =AB
工作特点：
1 它和PN结一样，具有单向 导电性，导通电流的方向是从 铝到硅。 2 Al-SiSBD的导通阈值电压 较低，约为0.4~0.5V，比普通 PN结约低0.2V。 3 势垒二极管的导电机构是 多数载流子，因而电荷存储效 应很小。
SBD代表符号
肖特基TTL(STTL)与非门电路
一 同 与 非 门 的 差 别 TTL
VDD vSGP +
iD
vGSN=VOH = VDD 负载曲线 工作点 vSGP=0
TP
vo
vi +
vGSN TN
-
0
VOL =0
vo
基本CMOS反相器输出电压近似于零或＋VDD 功耗几乎为零。
• 2传输特性 VDD=10V VTN=∣VTP∣=2V
2.6.2 CMOS门电路
1.与非门电路
A
0 0 1 1
3.噪声容限
（表示门电路的抗干扰能力）
高电平噪声容限 VNH=VOH – VIH 低电平噪声容限 VNL= VIL -- VOL
4.扇入与扇出数 (1)扇入数 (2)扇出数 等于输入端的个数 Ni =3
A 灌电流工作情况
（灌电流负载）
IOL （驱动门） NOL＝ I IL （负载门）
B 拉电流工作情况
二 有 源 下 拉 电 路
• 小结：
1. TTL反相器，TTL与非门，TTL或非门，OC门、TS门 2. STTL与非门，LSTTL、ASTTL,ALSTTL
复习
1.TTL反相器 2.TTL与非门电路 3.TTL或非门 4.集电极开路门
TTL逻辑门电路 工作原理 逢1则0, 全0则1 L
5.三态门电路
2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数
2.7 NMOS逻辑门电路
特点：电路全部由N沟道MOSFET 构成，尺寸小，常用于LSL 1.NMOS反相器
VDD 结构 工作原理 T2 vi ＝“1‖， T1和T2导通， vo＝“0‖ vi vi ＝“0‖， T1截止、T2导通， vo＝“1‖ T1 vo vi T1 VDD
2. BiCMOS门电路 (或非门)
A 0 0 1
B 0 1 0
L 1 0 0
1
1
0
L＝A＋B
2.6.4 CMOS传输门( Transmission Gate)
传输门(TG)是一种传输模拟信号的模拟开关；基本逻辑电路单元。 常用于取样 --保持电路、斩波电路、模数和数模转换电路 1.电路和代表符号
（拉电流负载）
I OH （驱动门） N OH＝ I IH （负载门）
例2.4.1试计算基本的TTL与非门7410带同类门时的
扇出数。
• 5 传输延迟时间
门电路输出由低电平 转换到高电平所经历的时间为 tPLH
门电路输出由高电平 转换到低电平所经历的时间为 tPHL 有时也采用平均传输延迟时间 tPd=(tPLH + tPHL)/2
几种或非门的引脚分布图
74LS02
2. 集电极开路门(open collector gate 简称OC门）
线与： 将两个门的输出端并联以实现与逻辑的功能。
•集电极开路门：指TTL与非门电路的推拉式输出级中，删去
电压跟随器。
若G1为 “0‖ G2为 “1‖
G1 T4
G2 T4
？
T3
T3
•上拉电阻（pull-up resistor)RP的计算
iD
漏源端加正电压
可变电阻区
恒流区
VGS>0
0
截止区
V DS
P汮道增强型MOSFET
栅源端加负电压
-iD
d
漏源端加负电压 g
vGS=-6V -5V
s
可变电阻区 恒流区
-4V -3V 击穿区
0 截止区
-v DS
CMOS反相器
1.工作原理
vSGP=VDD
VDD＞（VTN＋∣VTP∣）
VDD S
导通
2.TTL反相器电路
A
3.TTL与非门电路
1
L
特点： 逢0为1 全1为0 输入为0，输出为1；输入为1，输出为0。
2.4.5 TTL与非门的技术参数 1. 传输特性 vO=f(vI) (Transfer characteristics)
2. 输入和输出的高、低电压
输出高电压 输出低电压 输入低电压 输入高电压 VOH = VO L = VIL = VIH = VO(A)=3.6V VCES =0.2V VI(B) =0.4V VI(D) =1.2V
但功耗和抗干挠能力远优于TTL 系列：4000/4000B，74HC，74HCT，74BCT
本节要点
（1）掌握基本逻辑单元：CMOS反相器。 （2）掌握CMOS基本逻辑门电路的分析和设计方法。
2.6.1 CMOS反相器
0. 增强型MOS管的基本知识
d
g s
击穿区
N汮道增强型MOSFET
栅源端加正电压
与逻辑真值表 A
0 0
B
0 1
L
0 0
1
1
0
1
0
1
与门符号: A & L B
2.二极管或门(OR gate)
A B D1 D2
或逻辑真值表
L
A
0
B
0
L
0
0
1
1
0
1
1
1
0V
1
1
或门符号:
A B
≥1
L
2.3.2非门电路(NOT gate) －－BJT反相器
（三极管的饱和压降假设为0伏）
嵌位二 +12V +3V 极管
3k b1
+5V
R4
R2
―1‖ A B C
c1
T1
全导通
T2
1V T3 R5
T4
截止 F
T5
R3
2. 输入全为高电平（3.4V）时
R1
+5V
R2
全反偏
3k b1
―1‖
A B C
c1
T1
T2
uF=0.3V
F
T5
R3
饱和
3
三输入端TTL与非门电路图和代表符号
复习
1.D、BJT的开关特性
6. 功耗: PD
静态功耗：空载导通功耗PON 、截止功耗POFF
动态功耗：
7. 延时功耗积: DP=tpd PD 8. TTL集成电路的封装
(74LS00)
几种与非门的引脚分布图
2.4.6 TTL或非门、集电极开路门、三态门电路
1 . TTL或非门 (NOR gate)
工作原理 逢1则0, 全0则1
电子技术 数字电路部分
2
逻辑门电路
第二章 逻辑门电路
2.1 二极管的开关特性 2.2 BJT的开关特性 2.3 基本逻辑门电路 2.4 TTL逻辑门电路 2.6 CMOS门电路 2.7NMOS逻辑门电路 2.8正负逻辑问题 2.9逻辑门电路使用中有几个实际问题
2.1二极管的开关特性
二极管的开关特性：正向导通，反向截止。 在数字电路中，一般用高电平代表1、 低 电平代表0，即所谓的正逻辑系统。 1 二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
3. 三态门电路(Tristate logic gate 简称TSL）
三态是指输出电阻较小的高、低电平 状态 和高输出电阻的第三状态，称为高阻态
CS＝1，与非门状态 CS＝0，第三工作状态
问题：实现线与逻辑功能有哪几种方法？
• 2.4.7改进型TTL电路---抗饱和TTL电路