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
精品
教学阶段
教师引导
学生活动
说明
列出分立元件与门的真值表，如表9-1，再进行逻辑波形图的描绘，进一步理解与门的功能。
4.表9-1：
5.逻辑波形图：
6.逻辑表达式：
B A Y ?=
让学生明白真值表和逻辑表达式之间的转换
让学生总结得到
B A Y ?=
教师做引导，学生进行对真值表和逻辑关系所表示的含义进行理解
精品 教学阶段
教师引导
学生活动
说
明
二．二极管构成的或门
1.二极管构成逻辑或门电路图：
2.逻辑符号：
3.逻辑结构图：
4.真值表：
5.逻辑波形图：
6.逻辑表达式： B A Y +=
要求学生从实验中找出造成误差的原因，并说出怎样来减小误差。 可将书上的图像要学生描好后用实物投影仪。可多查阅几个学生。
精品
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教学阶
段
教师引导
学生活
动
说
明
. 精品
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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：
.
精品
3.逻辑表达式： A
Y
四．复合门
1.DTL 与非门
（1）逻辑符号：
（2）逻辑表达式：
2.DTL 或非门
（1）逻辑符号：
（2）逻辑表达式：
3.与或非门
知识就是力量青肯肯肯色書色青書■^希 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 & — V 通过对前面所学模拟电路的知识，告诉同学 一. 二极管构成的与门 1?二极管构成的与门电路图： 1 VCC=5V A —M ■_— 丫 B —H — A —— 教师引导 学生活动 说明 知识就星力量 2.逻辑符号: 时，Y 的不 同输出情 引入新课 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 让学生跟 着 老师，一 起分 析电 路，得出 A 、 B 两不 同 的输入 加深学生对 TTL 与非门 的认识和理
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） 1 3、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 。 图-4 三极管与非门电路 表-4 真值表
第3章门电路 一、教学目的： 门电路是数字电路的基本逻辑单元。构成门电路的基本元件是晶体二极管和三极管，本章首先介绍晶体管的开关特性，然后重点讨论目前广泛使用的TTL集成门电路和CMOS集成门电路。对于每一种门电路，除了介绍其电路结构、工作原理和逻辑功能外，还着重讨论它们的电气特性，为实际使用这些器件打下基础。 二、教学题要 在这一章里，首先介绍了晶体管的开关原理，然后介绍分立元件门、TTL集成逻辑门和MOS集成逻辑门等门电路的结构、工作原理和特性。 3.1 概述 TTL和CMOS集成电路是目前数字系统中应用最广的基本电路。在TTL中，有两种载流子参与导电，因此称为双极型集成电路；在CMOS中，只有一种载流子参与导电，因此称为单极型集成电路。尽管TTL和CMOS集成电路在制造工艺方面存在区别，但从逻辑功能和应用的角度上讲，TTL和CMOS集成电路没有多大的区别。从产品的角度上讲，凡是TTL具有的集成电路芯片，CMOS一般也具有，不仅两者的功能相同，而且芯片的尺寸、管脚的分配都相同。换句话说，以TTL为基础设计实现的电路，也可以用CMOS电路来替代。因此，在数字电路系统设计时，不必事先考虑设计目标芯片的类型。 学习集成电路时，应将重点放在它们的外部特性上。外部特性包括电路的逻辑功能和电气特性。集成电路的逻辑功能一般可以用逻辑符号、功能表、真值表、逻辑函数表达式和工作波形来表示。电气特性包括电压传输特性、输入特性、输出特性和动态特性等。 工作速度、抗干扰能力和静态功耗是集成电路的主要技术指标。对于TTL、CMOS和ECL这几种类型的集成电路产品来说，ECL集成电路的速度最快，TTL次之，CMOS最慢；CMOS集成电路的抗干扰能力最强，TTL次之，ECL最弱；CMOS集成电路的静态功耗最低，TTL次之，ECL最大。在设计数字系统时，可以根据需要选择这些产品。 3.2 晶体二极管和三极管的开关特性 半导体器件如晶体二极管、三极管和MOS管都有导通和截止两种状态，在导通状态下，允许电信号通过，在截止状态下，禁止电信号通过，这就是它们的开关特性。半导体器件的开关特性又分为静态特性和动态特性，前者指器件稳定在导通和截止两种状态下的特性，后者指器件在状态发生变化过程中的特性。 3.2.1 晶体二极管的开关特性 3.2.2 晶体三极管的开关特性 3.3 分立元件门 由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成的逻辑门称为分立元件门。分立元件门的体积大、耗电高、故障多，现在几乎很少使用。这一节介绍的分立元件门，仅作为逻辑门电路学习的入门基础。 3.3.1 二极管与门 3.3.2 二极管或门 3.3.3 三极管非门 3.3.4 复合逻辑门 3.3.5 正逻辑和负逻辑
实验二分立元件门电路研究 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） 1 3、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1 K 、2 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-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1 K 、2 K 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=A B 。 图-4 三极管与非门电路 表-4 真值表