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分立元件逻辑门PPT课件

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分立器件逻辑门电路PPT模板

分立器件逻辑门电路PPT模板
1）电压关系表 输入、输出电压关系有以下四种情况。 ① uA=uB=0V，由于D1、D2正极均通过电阻R0连接电源+VCC，二极管正向 偏置，必然都导通，所以
uY=uA+ =uB+ =(0+0.7)V=0.7V ② uA=0V、uB=3V，看起来这两个二极管都应导通，因为它们的正极都通 过R0接到了+VCC。但是，由于uA、uB电平不同，当D1导通后，使uY=uA+ =(0+0.7)V=0.7V，导致 =uY-uB=(0.7-3)V=-2.3V，即二极管D2承受的是反向电压， 故截止。通常二极管导通之后，如果其负极电位不变，那么它的正极电位就 固定在比负极高0.7V的电位上，如果其正极电位不变，那么它的负极电位就 固定在比正极低0.7V的电位上，导通二极管的这种作用称为钳位。
① uA=uB=0V时，D1、D2均导通，uY=(0-0.7)V=-0.7V。 ② uA=0V、uB=3V时，D2导通，D1反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ③ uA=3V、uB=0V时，D1导通，D2反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ④ uA=uB=3V时，D1、D2均导通，uY=(3-0.7)V=2.3V。
2）设定变量、状态赋值、列真值表 ① 设定变量：用A、B、Y分别表示uA、uB、uY。 ② 状态赋值：用0表示低电平，用1表示高电平。 ③ 列真值表：根据设定的变量和状态赋值情况，由上表即可列出如下表所 示的与门的逻辑真值表。
与门的逻辑真值表 由上表可以看出输入信号A、B与输出信号Y之间的关系满足与逻辑关系， 即Y=AB，所以图6-1（a）所示电路确实实现了与的逻辑功能，是一个二极管与 门电路。
③ uA=3V、uB=0V，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2，截止的 是D1而已。D2导通后就把uY钳位在0.7V，即

分立元件门电路PPT

分立元件门电路PPT

值
表 混合逻 辑
I:- O:+
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑
(A B F)
L L H H
L L H L L L H H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1
1 1 0 0
1 0 1 0
1 1 1 0
0 0 1 1
0 1 0 1
1 1 1 0
1 1 0 0
1 0 1 0
0 0 0 1
电平状态表
逻
1 0 1 0
0 0 0 1
正逻 辑 负逻 辑 混合逻辑 混合逻辑
(I:+ O:-) (I:- O:+)
输入 A 0 1 输出 F 1 0
功能： 当A为高时,输出F为低； A为低时，F为高。 F是A的非函数。
逻辑式：F=
A
“–”:逻辑非运 算 逻辑求反运算
逻辑符号： 求反运算 A 1 波形图（时序图）
F
A F
三极管非门
四、DTL电路
(Diode —Transistor Logic) 与 非 门：
+12V D1 A
真 值
表
功能：
输
A 0 0 1 1
入
B 0 1 0 1
输出
F 0 0 0 1
当A与B都为高时，
输出F才为高。
F是A和B的与函数 逻辑式：F=A • B “•”:逻辑与运算 逻辑乘法运算
逻辑符号：
A B
波形图（时序图）
&
F A
B
二极管与门
任0则0 全1则1
口诀：
F
二、二极管或门
D1
A
F
D2
uA 0V 0V 3V 3V

分立元件逻辑门PPT

分立元件逻辑门PPT

R2 T3 R5
R4
T2 T4
A B C
T1
F
T5
R3
“与”
“非” 输出级
与非门
（2-10）
§2.3
TTL与非门
二、工作原理 1. 任一输入为低电平（0.3V）时
不足以让 T2、T5导通 A B C “0” R1 3k 0.7V b1 R2 750 R4 100 T4
+5V
c1
T1
三个PN结 R3 导通需2.1V
2. 开门电平UON和关门电平UOFF
ui>UTON=2.0V时，是输入高电平。 ui<UOFF=0.8V时，是输入低电平。 3. 高电平噪声容限 UNH和低电平噪声容限UNL
U NH U OH (min) U ON U NL U OFF U OL (max)
（2-17）
§2.3
TTL与非门
例：某TTL门电路，最大灌入电流IOL=10mA, 最大 拉出电流IOH=1mA, 输入低电平电流IIL≤1.0mA, 输入高电平电流IIH≤80μA。求该门电路的扇出 系数。
I OH 1000 解：输出为高电平时的扇出系数： = =25 I IH 80
真值表： A 0V 0 0V 0 3V 1 1 3V
uA
B 0V 0 1 3V 0 0V 1 3V &
uB
F 0.3V 0 00.3V 00.3V 13.3V
uF
逻辑式：F=A • B
A 逻辑符号： B
F
（2-3）
§2.2
基本逻辑门电路电路
二、二极管或门
A B D1 F
真值表：
A uA Bu B Fu
T2

分离元件门电路完整PPT

分离元件门电路完整PPT

（2-32）
符号
！
&
第三十三页
（2-33）
应用时输出端要接一上拉负载电阻RL
R1
+5V
UCC
3k
R2
A B
b1 c1 T1
T2
RL
C
F
T5
R3
第三十四页
（2-34）
1、OC门可以实现“线与”功能
UCC
&
F1
&
F2
RL F
输出级
&
F3
F=F1F2F3
第三十五页
UCC RL
T5 T5 T5
（2-35）
名称及符号 输 入 低 电 平 电 流 I iL 输 入 高 电 平 电 流 I iH IO L 及 其 极 限 IOL（ m ax） I O H 及 其 极 限 I O H (m ax)
含义
输入为低电平时流入输 入 端 的 电 流 -1 .4 m A 。 输入为高电平时流入输 入 端 的 电 流 几 十 μ A。
4、平均传输时间
ui
o uo
o
tpd1
50% t
平均传输时间
1 tpd2(tpd1 tpd2)
tpd2
50% t
第三十一页
（2-31）
§ 2.4 其它类型的TTL门电路
2.4.1 集电极开路的与非门（OC门）
R1
+5V
A B
3k
b1 c1 T1
R2 T3
T2
无T3,T4 F
C
T5
R3
集电极悬空
第三十二页
3k
A
b1 c1
B
T1

分立元门电路L门电路半加器全加器PPT课件

分立元门电路L门电路半加器全加器PPT课件
集成门电路：体积小、速度快、可靠性高
按制作工艺可分为双极型/单极性两大类。 TTL、CMOS逻辑门电路应用最广泛。 TTL:输入和输出端都是半导体晶体管，称之为 transistor –transistor logic gate
1 TTL与非门
Y=A B C
+5V
R1
R2
R4
T1
A B C
多发射极 三极管
(2) 输入全为高电平“1”(3.6V)时
+5V
钳4位.32V.1V
E结反偏
T1
“1” (3.6V)
A
B C
输入全高 “1”,输出为 低“0”
R1
R2
R4
1V
T3
T2
全导通
截止
T4
Y
T5
“0” (0.3V)
R3
R5
负载电流
（灌电流）
T2、T5饱和导通
“与非” 门逻辑状态表 逻辑表达式： Y=A B C
T5 R3 360
(4)TTL与非门的主要参数 (不要求) 输出高电平的下限值 UOH(min) 输出低电平的上限值 UOL(max)
阈值电压或门槛电压 UTH
低电平输入电流IIL
高电平输入电流IIH 输入为高电平时流入输 入端的电流(几十微安)
输入为低电平时 流入输入端的电 流
输入短路电流IIS (-1.6mA)
真值表
A B CI S C
00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111
S ( AB AB)CI ( AB AB)CI
C ( AB AB )CI AB ( A B)CI AB
全加器逻辑图

7.分立元件门电路ppt课件

7.分立元件门电路ppt课件

5 0.7 iB 4.3 mA 1mA
1 0
YA
14
三、动态开关特性
uI UIH
UIL O iC 0.9IC(sat)
0.1IC(sat) O uO VCC
IC(sat)
ton
toff
uI正跳变到iC上升到 0.9IC(sat)所需的时间ton称 为三极管开通时间。
uI负跳变到iC下降到
t
0.1IC(sat)所需的时间toff称 为三极管关断时间。
6
3.2 分立元件门电路
主要要求：
理解二极管的开关特性。 理解三极管的开关特性、工作条件
7
一、二极管的开关特性
iD(mA)
IF
UBR
uD(V)
0
0.5 0.7
D
+ ui=0V －
+
RL uo －
D
+
+
ui
RL uo
－
－
开关电路
D
+ +－
+
ui=5V 0.7V RL uo
－
－
ui＝0V时，二极管截止，如 同开关断开，uo＝0V。
A BC
A B& C
& &Y
2
第3章 集成逻辑门电路
分立元器件门电路 TTL集成门电路 CMOS集成门电路 本章小结
3
3.1 概 述
主要要求：
了解逻辑门电路的作用和常用类型。 理解高电平信号和低电平信号的含义。
4
一、门电路的作用和常用类型
门电路(Gate Circuit)
指用以实现基本逻辑关系和 常用复合逻辑关系的电子电路。

数字逻辑课件——分立元件门电路

(5) 当A接5k电阻，B端悬空时，二极管D1为导通状态， 输出VO应为
6 0.7 VO 5 5 5 0.7 3.35V
当用万用表测B点电压时，D2导通， VB应为
VB VO VD
3.35 0.7 2.65V
20
例2.3 反相器原理分析
▪ 三极管T构成的反相器电路如图所示。已知三极管T的VBE = 0.7V， = 30，T饱和时的管压降VCES 0V 。试计算： (1) 当VI为何值时，
uY = 0V + 0.7V = 0.7V ≈ 0V。VD1截止。 4. uA = uB = 3V。
二极管VD1和VD2都导通，
uY = 3 V+ 0.7V = 3.7V ≈ 3V。
4
输出电位与输入电位uA ，uB的关系示于下面左表中，按正
逻辑规定，即高电位代表逻辑1，低电位代表逻辑0，可得
下面右表所示真值表，说明电路实现的是“与”逻辑关系，
(3) 在电路输出为高电平时，由于钳位电路的存 在，VOH 值应为VOH = EQ + VD = 2.9 + 0.7 =3.6V
这时，电路允许的外拉电流ILH应满足
I LH
VCC VOH RC
9 3.6 5.4mA 1
当外拉电流超过5.4mA时， VOH将随ILH的进一步增大 而下降。
24
VB (VBB ) VCC VCES
R2
RC
代入已知参数
VI 0.7 0.7 (9) 9 0
2
20 301
解得 VI 2.27V
当VI大于2.27V时，三 极管T进入饱和状态。
22
(2) 在VI = 3.0V时，可求得三极管基极偏置电流
IB

分立元件基本逻辑门电路

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。

分立元件门电路86页PPT


分立元件门电路
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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R1 3k b1
c1 T1
+5V R2
T2
IiL1
T1
IOL IiL2
T1
T5
IiL3
前级
R3
T1
灌电 IO L 流 Ii1 L IiL 2
与非门的扇出系数一般是10。
（2-21）
入用负逻辑、输出用正逻辑。
（2-2）
Vcc R
K
§2.1 概述
K开------VO输出高电平，对应“1” 。
K合------VO输出低电平，对应“0” 。
VO
Vcc
1
V
V 0
0V
在数字电路中，对电压值为多少并不重要， 只要能判断高低电平即可。
（2-3）
§2.2 基本逻辑门电路
一、二极管与门
真值表：
T3 T4
R5
T5
+5V F
输入级 中间级 输出级
（2-10）
§2.3 TTL与非门
R1
R2
R4
+5V
复合管形式
A B
T3
T1
T2
T4
C
R5
F
T5 R3
“与” “非” 输出级
与非门
（2-11）
二、工作原理
§2.3 TTL与非门
1. 任一输入为低电平（0.3V）时
不足以让
T2、T5导通
R1
3k
A
0.7V b1 c1
（2-13）
§2.3 TTL与非门
2. 输入全为高电平（3.4V）时
电位被嵌 在2.1V
全反偏
“1” A B C
R1 3k
b1 c1 T1
R2
R4
1V
T2 T3
T4
R5
全导通
T5
R3
+5V
截止
F
（2-14）
全反偏
“1” A
B C
§2.3 TTL与非门
R1 3k
R2
b1 c1 T1
T2
+5V
uF =0.3V F
UOH A B 2. 7
输出低点平
UOH“1”Fra bibliotekuo(V)C
0.3 UOL
D
U O FFU T U ON
E
UOL U I( V) (0.3V)
1 2 3 ui(V)
阈值UT=1.4V
传输特性曲线
理想的传输特性
（2-17）
§2.3 TTL与非门
1. 输出高电平UOH、输出低电平UOL
UOH2.4V UOL 0.4V 便认为合格。 典型值UOH=3.4V UOL=0.3V 。
&？&
分两种情况讨论：
（1）前级输出为 高电平时 （2）前级输出为 低电平时
（2-19）
§2.3 TTL与非门
前级输出为 高电平时：
+5V
R2
R4
T1
T3 T4
IiH1 IiH2
R5
T1
IOH
前级
IiH3
T1
拉电 IO H I 流 iH 1 IiH 2
（2-20）
§2.3 TTL与非门
前级输出为低电平时：
B C
T1
R2 750
+5V
R4
100
T2 T3
T4
3k R5
F
三个PN结
T5
“0” 导通需2.1RV3 360
（2-12）
§2.3 TTL与非门
R1
3k
A
0.7V b1 c1
B C
T1
R2
R4
T3 T4
R5
T5
“0”
R3
+5V
F uo
uo=5-uR2-ube3-ube43.4V 高电平！
逻辑关系：任0则1。
+12V
逻辑变量 A
D1
逻辑函数 F
uA
uB
AB
0V 0V
00
00 V 1 3 V
13 V 0 0 V
B
D2
13 V 1 3 V
uF
F
0 .3 V
0 00 . 3 V
00 . 3 V
13 . 3 V
( uD=0.3V )
逻辑符号：A &
F
逻辑式：F=A • B
B
（2-4）
§2.2 基本逻辑门电路电路
二、二极管或门
真值表：
A D1
F
B D2
Au A B u B 00 V 0 0 V 00 V 1 3 V
Fu F 0- 0 . 3 V 12 . 7 V
13 V 0 0 V 12 . 7 V
-12V
13 V 1 3 V 12 . 7 V
逻辑符号：A
逻辑式：F=A+B
F
B
（2-5）
§2.2 基本逻辑门电路电路
（2-8）
§2.3 TTL与非门
2.3.1 TTL与非门的基本原理
一、结构
A B C
R1 3k
b1 c1 T1
R2 750
+5V
R4
100
T2 T3
T4
3k R5
F
T5 R3 360
FABC
TTL与非门的内部结构 （2-9）
§2.3 TTL与非门
R1
R2
R4
A B
T1
T2
C
T1 —多发射极晶 体管：实现“与” R3 运算。
（2-7）
§2.3 TTL与非门
数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一个 完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。 使用时接：电源、输入和输出。数字集成电 路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价 格便宜的特点。
TTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶 体管，称之为: Transistor— Transistor Logic。
三、三极管非门
真值表：
+12V +3V
R1
A R2
D
F
Au A
Fu F
30 V
01 . 3
01 V
30 . 3
嵌位二极管
1
A
F
逻辑式：F A 逻辑符号： （2-6）
四、与非门
+12V
§2.2 基本逻辑门电路电路
+12V +3V
A
D1
R1 R2
D
F
B
D2
逻辑符号： A&
B
二极管与门
三极管非门
F 逻辑式：FAB
（2-1）
§2.1 概述
门电路的作用：是用以实现逻辑关系的电子电
路，与基本逻辑关系相对应。
门电路的主要类型：与门、或门、与非门、或
非门、异或门等。 门电路的输出状态与赋值对应关系：
一般采用 正逻辑
正逻辑：高电位对应“1”；低电位对应“0”。 负逻辑：高电位对应“0”；低电位对应“1”。 混合逻辑：输入用正逻辑、输出用负逻辑；或者输
2. 开门电平UON和关门电平UOFF
ui>UTON=2.0V时，是输入高电平。 ui<UOFF=0.8V时，是输入低电平。
3. 高电平噪声容限 UNH和低电平噪声容限UNL
UNH UOH(min)UON UNLUOFFUOL(max)
（2-18）
§2.3 TTL与非门
二、输入、输出负载特性
1. 扇出系数: 与非门电路输出能驱动同类门的个数。
第二章 门电路
内容： 分立元件逻辑门 TTL与非门 MOS门电路
目的与要求：
掌握TTL与非门电路结构、工作原理、电压传输特性、 输入/输出特性、主要参数及其测量方法；了解 CMOS反相器、CMOS门电路、 CMOS传输门的逻 辑功能和应用。
重点与难点： 重点： TTL与非门； 难点： TTL与非门的工作原理。
逻辑关系：全1则0。
R3
T5
饱和
输入、输出的逻辑关系式： F ABC
（2-15）
§2.3 TTL与非门
2.3.2 TTL与非门的特性和技术参数
一、电压传输特性
电压传输特性是指 输出电压 Vo随输入电 压 Vi变化的特性。
+5V &
ui
uo
测试电路
（2-16）
§2.3 TTL与非门
输出高电平
U O ( V)