分立元件门电路
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分立元件门电路和集成电路的逻辑符号什么是分立元件门电路和集成电路分立元件门电路和集成电路是电子电路中常用的两种逻辑门实现技术。
逻辑门是数字电路的基本构建模块,用于处理二进制数字,实现逻辑运算等功能。
分立元件门电路是通过使用离散的电子元件来构建逻辑门,而集成电路则是将逻辑门的元件集成在一个芯片中。
分立元件门电路的逻辑符号分立元件门电路使用不同的逻辑符号来表示不同的逻辑门,常见的逻辑门包括与门、非门、或门、与非门、或非门、异或门等。
1.与门(AND Gate)的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的图形。
输入端上通常连接输入信号,而输出端上则输出根据输入信号进行逻辑与运算的结果。
与门的逻辑符号通常用字母”AND”表示。
2.非门(NOT Gate)的逻辑符号是一个带有一个输入端和一个输出端的图形。
非门将输入信号取反后输出,用于实现逻辑非运算。
非门的逻辑符号通常用字母”NOT”或”!“表示。
3.或门(OR Gate)的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的图形。
或门将输入信号进行逻辑或运算后输出结果。
或门的逻辑符号通常用字母”OR”表示。
4.与非门(NAND Gate)的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的图形。
与非门将输入信号进行逻辑与运算后取反输出,实现逻辑与非运算。
与非门的逻辑符号通常用字母”NAND”表示。
5.或非门(NOR Gate)的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的图形。
或非门将输入信号进行逻辑或运算后取反输出,实现逻辑或非运算。
或非门的逻辑符号通常用字母”NOR”表示。
6.异或门(XOR Gate)的逻辑符号是一个带有两个输入端和一个输出端的图形。
异或门实现异或运算,当输入信号相同时输出为低电平,当输入信号不同时输出为高电平。
异或门的逻辑符号通常用字母”XOR”表示。
集成电路的逻辑符号集成电路通过将逻辑门的元件集成在一个芯片中实现,它可以以一个整体的形式提供逻辑门的功能,简化了电路的布局和设计。
实验一分立元件(由二极管三极管组成的)逻辑门电路一、实验目的1.熟悉并掌握由二极管、三极管组成的逻辑门电路。
2.掌握数字电路实验装置及示波器的使用方法。
二、实验仪器与器材1.数字电路实验装置2.双踪示波器三、预习要求1.复习二极管、三极管的开关特性。
2.了解双踪示波器的使用方法。
四、实验内容与步骤(一)二极管与门电路实验步骤:1、按图-1所示连接电路2、检查无误后,按表-1所列的真值表设置开关K、2K的状态,1开关闭合表示为“0”,开关断开或发光二极管亮表示为“1”,然后检测每次的输出端的状态填入表-1中,应符合逻辑关系式Y=AB。
(注:K=A,2K=B,Y代表发光二极管。
下同)13、根据真值表和逻辑关系式Y=AB,总结二极管与门电路的功能为“全高则高,有低则低”。
图-1 二极管与门电路表-1 真值表(二)二极管或门电路 实验步骤:1、按图-2所示连接电路。
2、检查无误后,按表-2所列的真值表设置开关1K 、2K 的状态,开关闭合表示为“1”,开关断开表示为“0”,发光二极管亮表示为“1”,然后检测每次的输出端的状态填入表-1中,应符合逻辑关系式Y=A+B 。
图-2 二极管或门电路 表-2 真值表3、根据真值表和逻辑关系式Y=A+B ,总结二极管或门电路的功能为“全低则低,有高则高”。
(三)三极管非门电路实验步骤:1、按图-3所示连接电路2、检查无误后,按表-3所列的真值表设置开关K 的状态,开关闭合表示为“1”, 开关断开表示为“0”,发光二极管亮表示为“1”,然后检测每次的输出端的状态填入表-3中,应符合逻辑关系式Y=A 。
3、根据真值表和逻辑关系式Y=A ,总结三极管非门电路的功能相当于反相器“是低则高,是高则低”。
(注:K=A )图-3 三极管非门电路 表-3 真值表(四)三极管与非门电路实验步骤:1、按图-4所示连接电路2、检查无误后,按表-4所列的真值表设置开关1K 、2K 的状态,开关闭合表示为“0”,开关断开或发光二极管亮表示为“1”,然后检测每次的输出端的状态填入表-1中,应符合逻辑关系式Y=AB 。
第二章 门电路三、高低电平获取方法开 关5V V H1+5V0V V L 02.1 概述第二章门电路2.3 分立元件门电路一、二极管与门V A V B V Y0V0V0V3V3V0V3V3VA B Y0000101001110.7V0.7V0.7V3.7V2.3 分立元件门电路第二章门电路二、二极管或门V A V B V Y0V0V0V3V3V0V3V3VA B Y0000111011110V2.3V2.3V2.3V2.3 分立元件门电路第二章门电路三、三极管非门V i Vo0V V CCV CC0.2VA Y01102.3 分立元件门电路第二章门电路1)结构TTL反相器由三部分构成:输入级、中间级和输出级。
1、TTL反相器的结构和原理一、TTL逻辑门2.4 TTL集成门电路第二章 门电路A 为高电平时(3.4V),V B1≈2.1V ,T 1倒置,VB2≈1.4V ,T 2和T 5饱和,T 4和D 2截止,Y 为低电平。
2)原理A 为低电平时(0.2V) ,T 1饱和,V B1≈0.9V ,V B2≈0.2V ,T 2和T 5截止,T4和D2导通,Y 为高电平;2.4 TTL 集成门电路第二章 门电路分为四个区段:AB 段:Vi <0.6伏,截止区;BC 段:0.6伏<Vi <1.3伏,线性区;CD 段:Vi ≈1.4伏,转折区;DE 段:Vi >1.4伏,饱和区。
输出高电平:V OH =3.4V 输出低电平:V OL =0.2V 阈值电压:V TH =1.4VV THVi (V)2.4 TTL 集成门电路2.4 TTL 集成门电路(略)一、TTL 与非门的基本结构及工作原理1.TTL 与非门的基本结构B A C+V RP CC (+5V )P PP N N NN+V 13(+5V )CC A B CT b1R 12.4 TTL 集成门电路第二章 门电路 2.4 TTL 集成门电路第二章 门电路CB A L ⋅⋅=该发射结导通,V B 1=0.9V 。
分立元件门电路与集成逻辑门电路的区别下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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分立元件门电路分立元件门电路是电路中常用的一种基础电路,分立元件门电路指的是由多个分立元件组成的门电路。
所谓分立元件,指的是常用的电子元器件,如二极管、电容器、电阻器、晶体管等。
门电路是通过特定的逻辑运算实现输入与输出之间的控制,实现数字信号的处理。
门电路分为多种类型,例如与门、或门、非门、与非门、或非门等。
1. 二极管二极管是一种半导体器件,其内部存在 P 型和 N 型半导体材料,具有单向导电性能。
在门电路中,二极管通常被用于反相器电路和限制器电路。
反相器电路是将输入信号取反的电路,其基本原理是将输入信号通过二极管拉电路限制在特定电平范围内,通过负反馈的方式实现信号的反相。
反相器电路通常采用晶体管与二极管两个元件组成,晶体管为提供放大作用,二极管为实现反相作用。
限制器电路是将输入信号限制在一定范围内的电路,使用二极管组成的限制器电路可以将输入信号限制在一定的电平范围内,防止电路崩溃或烧毁。
2. 电容器电容器是一种储存电能的器件,其内部存在正极板和负极板,两极板之间隔以电介质。
在门电路中,电容器可以用于记忆电路和滤波器电路。
记忆电路是将输出信号储存下来,在需要时进行读取的电路。
使用电容器组成的记忆电路可以将输入信号储存下来,通过二极管和晶体管进行读取,实现特定的逻辑运算。
滤波器是将特定频率范围内的信号通过,将其他频率的信号滤除的电路。
使用电容器和电阻器组成的滤波器可以将输入信号限制在一定的频率范围内,例如低通滤波器可以将高频信号滤除,高通滤波器则可以将低频信号滤除。
电阻器是一种控制电流大小的器件,其内部存在一定的电阻,在门电路中,电阻器常用于进行电平转换和限流保护。
电平转换是将信号从一种电平转换为另一种电平的过程,常用于门电路之间的连接。
使用电阻器组成的电平转换电路可以将电平高低进行变换,确保电路之间的匹配。
4. 晶体管晶体管是一种半导体器件,其内部存在多个 PN 结构组成的结构,具有放大作用。
第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路●本次重点内容:1、与、或、非三种基本逻辑关系及真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
2、分立元件门电路的工作原理。
3、复合逻辑关系:与非、或非、与或非、异或、同或的真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
●教学过程6.1三种基本逻辑关系一、与逻辑关系所谓与逻辑关系:就是指决定某事件结果的所有条件全部具备,结果才能发生,而只要其中一个条件不具备,结果就不能发生,这种逻辑关系称为与逻辑关系。
与逻辑示意如图6-1所示:用A,B表示条件,即开关的状态;用Y表示结果,即表示灯的亮、灭状态。
图6-1 与逻辑示意图开关:“1”表示开关闭合,“0”表示开关断开。
灯:“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
根据所有可能的开关组合状态与灯亮、灭的对应关系,可以列出真值表。
如表6-1所示。
表6-1 与逻辑真值表由表6-1可以得出“与”逻辑关系为“有0出0,全1出1”。
与门是实现与逻辑关系的电路,其逻辑符号如图6-2所示:图6-2 与逻辑符号二、或逻辑—在A,B等多个条件中,只要具备其中一个条件,事件就会发生;只有所有条件均不具备时,事件才不会发生,这种因果关系称为或逻辑关系。
或逻辑示意如图6-3所示:图6-3 或逻辑示意图经分析开关A,B的闭合情况,可以列出或逻辑真值表如表6-2所示:表6-2 或逻辑真值表由上表6-2可以得知或逻辑功能为“有1出1,全0出0”。
或门是实现或逻辑关系的电路,其逻辑符号如图6-4所示。
图6-4或逻辑符号三、非逻辑:决定事件结果只有一个条件,当条件具备时,结果就不发生;当条件不具备时,结果就发生。
这种因果关系称为非逻辑关系。
非逻辑示意如图6-5所示。
当开关A闭合时,灯Y灭;当开关A断开时,灯Y亮。
可见,对灯亮来说,开关A闭合是非逻辑关系。
图6-5非逻辑示意如图经分析可以列出或逻辑真值表6-3。
表6-3 非逻辑真值表由上表可以得知非逻辑功能为“是0出1,是1出0”。
分立元件基本逻辑门电路1、二极管与门电路图1(a)所示是二极管与门电路,它有两个输入端A和B,一个输出端Y。
也可以认为A和B是它的两个输入信号或称输入变量,Y是输出信号或称输出变量。
图1(b)和(c)所示分别为与门电路的规律符号和波形图。
(a)电路(b)规律符号(c)波形图图1 二极管与门电路当输入变量A和B全为1时(设两个输入端的电位均为3V),电源+5V 的正端经电阻R向两个输入端流通电流(电源的负端接“地”,图中未标出),和两管都导通,输出端Y的电位略高于3V(因二极管的正向电压降有零点几伏),因此输出变量Y为1。
当输入变量不全为1,而有一个或两个全为0时,即该输入端的电位在0V四周。
例如A为0,B为1,则优先导通。
这时输入端Y的电位也在0V四周,因此Y为0。
因承受反向电压而截止。
只有当输入变量全为1时,输出变量Y才为1,这合乎与门的要求。
与规律关系式为(1)图1(a)有两个输入端,输入信号有1和0两种状态,共有四种组合,因此可用表1完整地列出四种输入、输出规律状态。
它可和图12.2(c)的波形图相对比。
表1 与门规律状态表ABY000010100111 2、二极管或门电路图2(a)所示是二极管或门电路。
比较一下图1(a)和图2(a)就可看出,后者二极管的极性与前者接得相反,其阴极相连经电阻R接“地”。
(a)电路(b)规律符号(c)波形图图2 二极管或门电路当输入变量只要有一个为1时,输出就为1。
例如A为1,B为0,则优先导通,输出变量Y也为1。
因承受反向电压而截止。
只有当输入变量全为0时,输出变量Y才为0,此时两只二极管都截止。
或规律关系式为(2)表2是或门的输入、输出规律状态表,它可和图2(c)的波形图相对比。
图2(b)是或门电路的规律符号。
表2 或门规律状态表ABY000011101111 3、晶体管非门电路图3(a)所示是晶体管非门电路。
晶体管非门电路不同于放大电路,管子的工作状态或从截止转为饱和,或从饱和转为截止。
分立元件电路与集成电路的区别与联系分立元件电路和集成电路是电子电路的两种基本类型,它们在构成、性能和应用方面存在一些区别和联系。
一、区别:1. 构成方式:●分立元件电路:分立元件电路由独立的电子元件组成,如电阻、电容、电感、晶体管、二极管等,这些元件通常分开连接。
●集成电路:集成电路是在单个芯片上集成了多个电子元件,包括晶体管、电阻、电容等,它们在同一芯片上制造而成。
2. 尺寸和体积:●分立元件电路:由于需要安装多个独立的元件,所以分立元件电路通常较大,占用更多的空间。
●集成电路:由于所有元件都在一个芯片上,集成电路非常小巧,可大幅减小电路的体积。
3. 复杂性:●分立元件电路:分立元件电路通常更容易组装和理解,特别适用于简单的电路设计。
●集成电路:集成电路可以容纳成千上万个元件,因此可以实现非常复杂的电路功能,但设计和分析可能更加复杂。
4. 功耗和效率:●分立元件电路:分立元件电路的功耗通常较高,因为在电路中存在较多的连接和元件。
●集成电路:由于元件之间的距离非常近,集成电路通常具有更低的功耗和更高的效率。
二、联系:1. 功能:分立元件电路和集成电路都用于实现各种电子功能,例如放大、开关、计时、逻辑运算等。
2. 应用领域:两者都在各种应用中广泛使用,包括通信、计算机、医疗设备、汽车电子、家电等领域。
3. 相互结合:在实际电路设计中,分立元件和集成电路可以相互结合使用。
分立元件可以用来实现一些特定的电路功能,而集成电路可以用来处理复杂的信号处理、控制和存储等任务。
总的来说,分立元件电路和集成电路在电子电路设计中都具有重要地位,具体选择取决于应用的需求、复杂性和成本考虑。
通常,集成电路在现代电子设备中占据主导地位,因为它们能够提供高度集成、小型化和低功耗的优势。
但在某些特定应用中,仍然需要使用分立元件电路来满足特定的性能要求。
第二节TTL集成门电路
培工院电子081班李红丙【教学目标】
1. 知识目标
(1)理解分立元件构成的与门、或门及非门的模拟电路构成和工作原理;
(2)掌握分立元件与门、或门及非门的逻辑符号和输入输出。
2. 能力目标
(1)通过电路原理的分析,让学生自己得到电路输入与输出的物理意义和数字表示的实际情况;
(2)通过模拟电路的分析,培养学生电路分析,研究数字电路原理能力。
3. 情感、态度与价值观
让学生观察和体验模拟电路分析,由简入繁逐步学习,学会循序渐进地学习科学知识的态度。
【教学方法】阅读法、讲授法和讨论法
【教学重点】
1、用模拟电路功能分析法,研究简单的分立元件构成门电路的逻辑功能;
2、掌握分立元件构集成的与门、或门及非门输入输出变化状态。
【教学难点】
理解整个分立元件构成的与门、或门及非门的模拟电路的结构原理,知道元器件的参数和此参数的意义。
教学阶段
教师引导学生活动说明
引入新课通过对前面所学模拟电路的知识,告诉同学
们,模拟电路还可以构成数字电路,然后用
数字电路来完成集成块的设计等。
下面是一
个分立元件构成的电路。
引起学生
对本节课
的兴趣,和
前面所学
课程构成
对比
让学生成为
观察者而不
仅仅是被动
的接受者
教学阶段
教师引导学生活动说明
教学阶段
教师引导学生活动
说
明
教学阶
段教师引导
学生活
动
说
明
教学阶
段教师引导
学生活
动
说
明
【板书设计】
第一节 分立元件门电路
一.二极管构成的与门 1.电路图:
2.逻辑符号:
3.逻辑结构图:
4.真值表: (略)
5.逻辑表达式: B A Y •=
二.二极管构成的或门 1.电路图:
2.逻辑符号:
3.逻辑表达式:
Y+
=
A
B
三.三极管构成的非门
1.电路图:
2.逻辑符号:
3.逻辑表达式:
A Y
四.复合门
与非门
(1)逻辑符号:
(2)逻辑表达式:
或非门
(1)逻辑符号:
(2)逻辑表达式:
3.与或非门
(1)逻辑符号:
(2)逻辑表达式:
4.异或门
(1)逻辑符号:
(2)逻辑表达式:
【教后反思】。