分立元件门电路

实验1分立元件门电路的设计与仿真实验学习目标1.进一步理解门电路逻辑功能2.掌握PROTEUS软件中分立元件门电路的使用方法工作任务在数字逻辑电路中，任何复杂的逻辑电路都是由与门、或门和非门等基本逻辑门电路组成的。

由这三种最基本的门电路又可以构成与非门、或非门、异或门和异或非门等。

本任务将利用PROTEUS软件设计与仿真平台，完成与非门、异或门等基本门电路特性的测试。

实验操作一、知识回顾及准备要进行分立元件门电路的设计与仿真，首先要正确选取各个门元件。

在PROTEUS 软件中，门元件的调用方法是：点选对象选择器顶端左侧“P”按钮，在弹出的对话框中输入门元件名（如74LS00等），双击图中阴影部分，相应门元件则出现在对象选择器中，再单击该元件，即可将其放置到编辑窗口中。

二、与非门逻辑功能测试1.基于PROTEUS软件的电路设计（1）从PROTEUS库中选取元器件观察输出端电平。

2.输出电压和逻辑状态的测试（1）添加电平开关点击P按钮，选择“Debugging Tools”,双击”LOGIGTOGGLE”,把它添加到对象选择器重，在对象选择器中再点击”LOGIGTOGGLE”，就可以添加到编辑窗口了。

用同样方法添加另外的三个电平开关。

输出电平也类似，只不过选择的是”LOGIGTOGGLE”（BIG）选项。

(2)测试按调试按钮，进入调试运行界面，这时，改变四个输出电平的值，观看相应的输出电平，并填写到表中1.基于PROTEUS的电路设计(2)选用二输入四异或门电路74LS86按图连接，输入端1/2/3/4接电平开关，输出端A、B、Y接电平显示发光。

123 U1:A74LS86456 U1:B74LS869108 U1:C74LS860 00 111234图二输入四异或门电路74LS86的接线2.功能测试将电平开关按表置位，并填入测试结果。

输入输出A B Y Y的电压/VL L L LH L L LH H L LH H H LH H H HL H L H三、逻辑电路的逻辑关系1.测试电路一从PROTEUS库中选取表中所列元器件，按图接线，按表中所列输入电平进行测图逻辑关系测试电路一从PROTEUS库中选取表中所列元器件，按图接线，按表中所列输入电平进行测逻辑关系测试电路二1.基于PROTEUS的电路设计（1）从PROTEUS库中选取元器件（2）用一片74LS00按图接线，S接任一电平开关图利用与非门控制输出测试2.用示波器观察S对输出卖出的控制作用（1）当电平开关为1时，有信号输出，观察输出波形（2）当电平开关为0时，无信号输出，显示为一条直线。

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。

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。