第二讲 逻辑或门电路
上课时间：2014年9月12日星期五
课 时：两课时
总课时数：4课时
课 型：新授课
教学目的：1.理解或逻辑关系及真值表
2.掌握或逻辑表达式
3.掌握或门电路的符号以及输入或输出关系
教学重点：逻辑功能的表达，或门电路的计算；
教学难点：或门电路的工作原理；
教学过程
一、 组织教学
检查学生人数，填写教室日志，组织学生上课秩序。
二、 复习导入
基本逻辑门电路，或门电路的相关知识
三、讲授新课
（一）或逻辑关系
1.或逻辑关系
开关A、B并联在电路中，只要两个开关有一个闭合时，灯就亮。
当决定一件事情的各个条件中，至少具备一个条件，这件事情就会发生，否则不发生。这样的因果关系称为或逻辑关系，也称逻辑加。
2.或逻辑关系真值表
若将开关闭合规定为1，断开规定为0；信号灯亮规定为1，信号灯灭规定为0，可将各种逻辑变量的可能组合及其对应的输出值用下表表示，称为真值表。
输 入 输 出
A B Y
0 0 0
0 1 1 1 0 1
1 1 1
由真值表可以看出，或逻辑功能为“有1出1，全0出0”。
3.或逻辑关系表达式
或逻辑关系可用逻辑函数表达式表示
（二）或门电路
1. 二极管或门电路
能实现或逻辑功能的电路称为或门电路，简称或门。
根据二极管导通和截止条件，只要输入端有一个为高电平（1状态）时，则与该输入端相连的二极管导通，输出端电压就为高电平。
或门电路的输入与输出关系
2.或门电路符号
（三）思考题
如果或门的两个输入端中，A为信号输入端，B为控制端。输入信号A的波形及控制端B的波形如下图所示，试画出输出波形。 VA VB VD1 VD2 VL
0V 0V 导通 导通 0V
0V 5V 截止 优先导通 5V
5V 0V 优先导通 截止 5V
基本逻辑门电路符号1、与逻辑(AND Logic) 与逻辑又叫做逻辑乘，下面通过开关的工作状况加以说明与逻辑的运算。
从上图可以看出，当开关有一个断开时，灯泡处于灭的状况，仅当两个开关同时合上时，灯泡才会亮。于是我们可以将与逻辑的关系速记为：“有0出0,全1出1”。
图(b)列出了两个开关的所有组合，以及与灯泡状况的情况，我们用0表示开关处于断开状况，1表示开关处于合上的状况；同时灯泡的状况用0表示灭，用1表示亮。
图(c)给出了与逻辑门电路符号,该符号表示了两个输入的逻辑关系，&在英文中是AND的速写，如果开关有三个则符号的左边再加上一道线就行了。
逻辑与的关系还可以用表达式的形式表示为:F=A·B
上式在不造成误解的情况下可简写为：F=AB。
2、或逻辑(OR Logic)
上图(a)为一并联直流电路，当两只开关都处于断开时，其灯泡不会亮；当A,B两个开关中有一个或两个一起合上时，其灯泡就会亮。如开关合上的状况用1表示，开关断开的状况用0表示；灯泡的状况亮时用1表示，不亮时用0表示，则可列出图(b)所示的真值表。这种逻辑关系就是通常讲的“或逻辑”，从表中可看出，只要输入A,B两个中有一个为1，则输出为1，否则为0。所以或逻辑可速记为：“有1出1，全0出0”。
上图(c)为或逻辑门电路符号，后面通常用该符号来表示或逻辑，其方块中的“≥1”表示输入中有一个及一个以上的1，输出就为1。逻辑或的表示式为：F=A+B 3、非逻辑(NOT Logic)
非逻辑又常称为反相运算(Inverters)。下图(a)所示的电路实现的逻辑功能就是非运算的功能，从图上可以看出当开关A合上时，灯泡反而灭；当开关断开时，灯泡才会亮，故其输出F的状况与输入A的状 相反。非运算的逻辑表达式为 图(c)给出了非逻辑门电路符号。
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复合逻辑运算
在数字系统中，除了与运算、或运算、非运算之外，常常使用的逻辑运算还有一些是通过这三种运算派生出来的运算，这种运算通常称为复合运算，常见的复合运算有：与非、或非、与或非、同或及异或等。
CMOS逻辑门电路
CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后 ，所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件，从发展趋势来看，由于制造工艺的改进，CMOS电路的性能有可能超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件 。CMOS电路的工作速度可与TTL相比较，而它的功耗和抗干扰能力则远优于TTL。此外，几乎所有的超大规模存储器件 ，以及PLD器件都采用CMOS艺制造，且费用较低。
早期生产的CMOS门电路为4000系列 ，随后发展为4000B系列。当前与TTL兼容的CMO器件如74HCT系列等可与TTL器件交换使用。下面首先讨论CMOS反相器，然后介绍其他CMO逻辑门电路。
MOS管结构图
MOS管主要参数：
1.开启电压VT
·开启电压（又称阈值电压）：使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压；
·标准的N沟道MOS管，VT约为3～6V；
·通过工艺上的改进，可以使MOS管的VT值降到2～3V。
2. 直流输入电阻RGS
·即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比
·这一特性有时以流过栅极的栅流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超过1010Ω。
3. 漏源击穿电压BVDS
·在VGS=0（增强型）的条件下 ，在增加漏源电压过程中使ID开始剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS
·ID剧增的原因有下列两个方面：
（1）漏极附近耗尽层的雪崩击穿
（2）漏源极间的穿通击穿
·有些MOS管中，其沟道长度较短，不断增加VDS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区，使沟道长度为零，即产生漏源间的穿通，穿通后
，源区中的多数载流子，将直接受耗尽层电场的吸引，到达漏区，产生大的ID
4. 栅源击穿电压BVGS
·在增加栅源电压过程中，使栅极电流IG由零开始剧增时的VGS，称为栅源击穿电压BVGS。
5. 低频跨导gm
·在VDS为某一固定数值的条件下 ，漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导 ·gm反映了栅源电压对漏极电流的控制能力
或门电路原理
或门电路是数字电子电路中常见的一种逻辑门电路，它具有多种应用，如数字逻辑电路、计算机、通信系统等。或门电路的原理相对简单，但在实际应用中却有着重要的作用。本文将对或门电路的原理进行详细介绍，以便读者更好地理解和运用该电路。
或门电路是一种逻辑门电路，它具有两个或多个输入端和一个输出端。当任一输入端为高电平时，输出端就会输出高电平信号；只有当所有输入端均为低电平时，输出端才会输出低电平信号。这种逻辑特性使得或门电路在数字逻辑电路中有着重要的作用。
或门电路的原理基于布尔代数，它可以用数学公式表示为，Y = A + B，其中Y为输出信号，A和B分别为输入信号。这个公式表示了或门电路的逻辑运算规则，即只要A或B中有一个为高电平，输出信号就为高电平。
在实际应用中，或门电路可以通过多种电子元件来实现，最常见的是使用晶体管、二极管或集成电路来构建。这些元件能够实现逻辑运算，并将输入信号转换为输出信号，从而实现或门电路的功能。
或门电路的原理不仅可以用于数字逻辑电路中，还可以应用于模拟电路中。在模拟电路中，或门电路可以用于信号的合并和选择，实现多路信号的处理和控制。
除了在电子电路中的应用，或门电路还可以应用于计算机系统中。在计算机系统中，或门电路可以用于逻辑运算、数据处理和控制信号的处理，是计算机系统中不可或缺的一部分。
总之，或门电路作为数字电子电路中常见的一种逻辑门电路，具有重要的应用价值。通过本文的介绍，读者可以更好地理解或门电路的原理和应用，从而更好地运用该电路。希望本文能够帮助读者更好地理解或门电路，并在实际应用中发挥其重要作用。
