第3章 集成逻辑门电路 第3周第1次课

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大学_数字电路与逻辑设计(邹红著)课后习题答案下载

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数字电路与逻辑设计(邹红著)课后习题答案下载
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本书内容精练、实例丰富,应用性强,并附有习题解答,便于教学和自学。本书可作为高等学校通信、信息、光电、计算机、自动化、电子、电力系统及自动化等电类专业和机电一体化、生物技术等非电类专业的本科和专科学生电子技术基础课程的教材。也可以供从事电子技术、计算机应?与开发的科研人员和工程技术人员学习参考,还适于初学者自学使用。
1.3.1晶体管的开关特性
1.3.2基本逻辑门电路
1.3.3 TTL集成门电路
1.3.4 CMOS逻辑电路
1.4逻辑函数的代数化简法
1.4.1基本公式和定律
1.4.2基本运算规则
1.4.3逻辑函数代数法化简
1.5逻辑函数的卡诺图化简法
1.5.1最小项的定义及其性质
1.5.2卡诺图
1.5.3逻辑函数的卡诺图表示
3.2.2工作原理
3.2.3 ?辑功能描述
3.2.4集成D触发器74LS74
3.3 JK触发器
3.3.1逻辑电路与逻辑符号
3.3.2逻辑功能描述
3.3.3集成JK触发器
3.4 T触发器
3.4.1逻辑电路与逻辑符号
3.4.2逻辑功能描述
3.5触发器的电气特性
__小结
习题
第4章时序逻辑电路
第5章Verilog HDL
数字电路与逻辑设计(邹红著):内容简介
第1章数字逻辑基础
1.1数制和代码
1进制
1.1.3不同进制数之间的`转换
1.1.4二进制符号数的表示法
1.1.5二进制代码
1.2逻辑运算
1.2.1基本逻辑运算
1.2.2复合逻辑运算

《数字电子技术》知识点[整理]

《数字电子技术》知识点[整理]

20XXKnowledge Points知识点汇编《数字电子技能》知识点第1章数字逻辑根底1.数字信号、模仿信号的界说2.数字电路的分类3.数制、编码其及转化要求:能娴熟在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行彼此转化。

举例1:(37.25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD解:(37.25)10= (100101.01)2= ( 25.4)16= (00110111.00100101)8421BCD4.根本逻辑运算的特色与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零变 1, 1变零;要求:娴熟运用上述逻辑运算。

5.数字电路逻辑功用的几种表明办法及彼此转化。

①真值表(组合逻辑电路)或状况转化真值表(时序逻辑电路):是由变量的一切或许取值组合及其对应的函数值所构成的表格。

②逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。

③卡诺图:是由表明变量的一切或许取值组合的小方格所构成的图形。

④逻辑图:是由表明逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。

⑤波形图或时序图:是由输入变量的一切或许取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。

⑥状况图(只需时序电路才有):描绘时序逻辑电路的状况转化联系及转化条件的图形称为状况图。

要求:把握这五种(对组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)办法之间的彼此转化。

6.逻辑代数运算的根本规矩①反演规矩:关于任何一个逻辑表达式Y,假如将表达式中的一切“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,那么所得到的表达式便是函数Y的反函数Y(或称补函数)。

这个规矩称为反演规矩。

②对偶规矩:关于任何一个逻辑表达式Y,假如将表达式中的一切“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变量坚持不变,则可得到的一个新的函数表达式Y',Y'称为函Y的对偶函数。

集成逻辑门1数字集成电路的分类

集成逻辑门1数字集成电路的分类
UP1=1V,Uc=0.3V; 当A、B、C全部为高电平(3.6V)时, UP1=4.3V , Uc=3.6V 。可见,仅当所有输入都为高时,输 出才为高,只要有一个输入为低,输出便是低,所以起到 了与门的作用。
第3章 集 成 逻 辑 门
e1 N e2 N e3 N P N P型衬底 (a ) UCC R1 b e1 e2 e3 A BC c A e1 B e2 C e3 (b ) R1 V1 V2 V3 b P1 V4 c UCC b c
图 3-2 多射极晶体管的结构及其等效电路
第3章 集 成 逻 辑 门
② 中间级。由V2、R2、R3组成,在V2的集电极与
发射极分别可以得到两个相位相反的电压,以满足输
出级的需要。 ③ 输出级。由 V3 、 V4 、 V5和R4、R5 组成,这种电 路形式称推拉式电路,它不仅输出阻抗低,带负载能 力强, 而且可以提高工作速度。
超大规模集成电路(VLSI-Very Large Scale Integration),
每片组件内含100 000个元件(或1000个以上等效门)。
第3章 集 成 逻 辑 门
目前常用的逻辑门和触发器属于SSI, 常用的译码器、 数据选择器、 加法器、 计数器、 移位寄存器等组件属 于MSI。 常见的LSI、 VLSI有只读存储器、 随机存取存 储器、 微处理器、 单片微处理机、 位片式微处理器、
第3章 集 成 逻 辑 门
1. 输入全部为高电位(3.6 V) 当输入端全部为高电位3.6V时,由于V1的基极电压 Ub1 最多不能超过 2.1V(Ub1=Ubc1+Ube2+Ube5) ,所以 V1 所有 的发射结反偏;这时 V1 的集电结正偏, V1 管的基极电流 Ib1流向集电极并注入V2的基极,

《电子产品工艺与实训》课程标准

《电子产品工艺与实训》课程标准

《电子产品工艺与实训》课程标准一.课程信息课程名称:电子产品工艺与实训课程类型:电子信息专业必修课课程代码:授课对象:工科类专业学分:4学分先修课:电工电子,数字电路,模拟电路学时:64学时后续课:电子测量,电子线路板制定人:制定时间:年月日二.课程性质、任务和目的《电子产品工艺与实训》是电子信息工程技术专业课程体系中的一门主干课程,本课程的任务是通过对学生进行电子产品制造工艺的理论和实践一体化教学,使学生掌握必要的电子设备结构的一般基础理论和简单结构工艺知识,对电子设备的结构和加工工艺有一个完整的概念,增强学生综合应用线路知识与结构工艺知识的能力。

本课程的课程目标是使学生掌握电子产品生产工艺流程和工艺规范,增强实际动手能力,学生学习完本课程后应达到的具体能力目标为:三.课程设计本课程的设计思路是以就业为导向。

从学生自动动手出发,掌握一定操作技能并亲手制作几种实际电子产品为特色。

以岗位技能要求为中心,组成相关教学项目;每个以项目、任务为中心的教学单元都结合实际,目的明确。

教学过程的实施采用“理实一体”的模式。

理论知识遵循“够用为度”的原则,将考证和职业能力所必需的理论知识点有机地融入各教学单元中。

边讲边学、边学边做,做中学、学中做,使学生提高了学习兴趣,加深了对知识的理解,同时也加强了可持续发展能力的培养。

(一).课程目标设计(1)能力目标通过本课程的学习,可以使学生掌握电子元件、电子器件的识别与检测,集成电路的分类、应用及检测,手工焊接技术,电子产品装调等方面的技能,有利于学生将来更深入的学习。

本课程培养学生吃苦耐劳,爱岗敬业,团队协作的职业精神和诚实,守信,善于沟通与合作的良好品质,为发展职业能力奠定良好的基础。

(2)知识目标本课程的课程目标是使学生掌握电子产品生产工艺流程和工艺规范,增强实际动手能力,学生学习完本课程后应达到的具体能力目标为:1、了解常用电子元器件、原材料和工具的基本性能和使用,学会选用元器件。

数字逻辑课程简介

数字逻辑课程简介
➢ 白中英,杨春武主编,邝坚,冯一兵编著 《数字逻辑与数字系统题解、题库与实验》, 科学出版社
➢ 王春露 ,《数字逻辑学习辅导》,清华大学 出版社
第 0 章 绪论
数 第 1 章 逻辑代数基础
字 第 2 章 逻辑门电路
第 3 章 组合逻辑电路
逻 第 4 章 触发器
辑 第 5 章 时序逻辑电路
第 6 章 可编程逻辑器件
Hale Waihona Puke 数字技术的应用非常广泛电视技术
雷达技术
航空航天
计算机、自动控制
通信技术
21世纪是信息数字化的时代,“数字逻辑”是数字技术 的基础,是电子信息类各专业的主要技术基础课程之一。
数字技术的应用
计算机 智能仪器
U盘 数码相机
数字技术的应用
• 数字城市
立体城市景观、虚拟现实(VR)、城市可 视化管理、政务可视化沟通、城市数字视觉宣 传等领域
• 数字家庭
个人电脑与家用电器市场的融合
课程的基本任务
使学生掌握数字电路与系统的工作原理 和分析设计方法;了解标准的集成电路和高 密度可编程逻辑器件;掌握数字系统的基本 设计方法,为进一步学习各种超大规模数字 集成电路系统打下基础。
课程的内容与要求
➢ 掌握逻辑代数的基本定律和规则;熟悉逻辑函 数的不同表示方法及其相互转换方法;熟练地 运用公式法和卡诺图法化简逻辑函数。
➢ 熟悉并掌握构成数字电路的集成单元电路(集 成门电路、集成触发器等)的基本结构、逻辑 功能及主要外特性和参数。
课程的内容与要求
➢ 掌握组合逻辑电路的基本分析和设计方法;初 步掌握同步时序逻辑电路的基本分析和设计方 法,了解异步时序电路的特点及分析方法。
➢ 理解可编程电路的基本单元、掌握只读存储器 ROM和可编程逻辑阵列PLA、可编程阵列逻辑 PAL和通用阵列逻辑GAL、可擦除可编程逻辑器 件EPLD、现场可编程门阵列、随机访问存储器 RAM的应用;

数字电路课件 总结

数字电路课件 总结

T1
VIL 0
VDD
VOH
I OH
T1导通,T2截止。
实际电流方向是从门电路输
RL
出端流出。故IOH为负值。
VOH=VDD-T1管导通压降。
T1
VIL 0
VDD
VOH
I OH
随着负载电流的增加, T1管的导通压降加大,
使得VOH下降。
RL
T1
VIL 0
VDD
VOH
I OH
在同样的IOH值之下:
T1饱和,T2、T5截止,T4导通,输出高电平VOH 3.4V 。
vo 3 .0 2 .0 1 .0 0 .3
A
B
BC段(线性区):
0.7V v i 1.3V
C
D
E vi
0.5
1.0
1.5
2.0
电压传输特性
T1饱和,T1的集电极电压小于1.4V,
T2导通且工作在放大区 5截止,T4导通, I VO ,T V
vI / V
40A
2.0
二、输出特性
1.高电平输出特性 T4、D2导通,T5截止。 T4工作在射级输出状态,相对于 很大的负载阻抗RL,其输出电阻 很小。 随着iL增加,使得R4上的压降增 大,使T4饱和,破坏高电平的输 出。
1.6k
D2
Vcc 130
T4
iL
Vo
RL
最大负载电流不能超过0.4mA(实际)
CD段:
0
A
B
T1 截止,阻抗很高,所以流过
T1和T2的漏电流也几乎为0。
BC段:
T1 和T2 均导通时,才有电流iD 流过T1 和T2 ,并且在VI=1/2VDD 附近, iD最大。

数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银╲t 电子科技大学

数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银╲t 电子科技大学

数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银电子科技大学第1章绪论1.1 数字信号1.2 数制及其转换1.3 二一十进制代码(BCD代码)1.4 算术运算与逻辑运算1.5 数字电路1.6 VHDL1.7 本课程的任务与性质习题第2章逻辑函数及其简化2.1 逻辑代数2.1.1 基本逻辑2.1.2 基本逻辑运算2.1.3 真值表与逻辑函数2.1.4 逻辑函数相等2.1.5 三个规则2.1.6 常用公式2.1.7 逻辑函数的标准形式2.2 逻辑函数的简化2.2.1 公式法(代数法)2.2.2 图解法(卡诺图法)2.2.3 逻辑函数的系统简化法习题第3章集成逻辑门3.1 晶体管的开关特性3.1.1 晶体二极管开关特性3.1.2 晶体三极管开关特性3.2 TTL集成逻辑门3.2.1 晶体管一晶体管逻辑门电路(TTL)3.2.2 TTL与非门的主要外部特性3.2.3 TTL或非门、异或门、OC门、三态输出门等3.2.4 其他系列TTL门电路3.3 发射极耦合逻辑(ECL)门与集成注入逻辑(I2L)电路3.3.1 发射极耦合逻辑(ECL)门3.3.2 I2L逻辑门3.4 MOS逻辑门3.4.1 MOS晶体管3.4.2 MOS反相器和门电路3.5 CMOS电路3.5.1 CMOS反相器工作原理3.5.2 CMOS反相器的主要特性3.5.3 CMOS传输门3.5.4 CMOS逻辑门电路3.5.5 BiCMOS门电路3.5.6 CMOS电路的正确使用方法3.6 VHDL描述逻辑门电路3.6.1 VHDL描述电路的基本方法3.6.2 VHDL描述逻辑门电路习题第4章组合逻辑电路4.1 组合逻辑电路分析4.1.1 全加器4.1.2 编码器4.1.3 译码器4.1.4 数值比较器4.1.5 数据选择器4.1.6 奇偶产生/校验电路4.2 组合逻辑电路设计4.2.1 采用小规模集成器件的组合逻辑电路设计4.2.2 采用中规模集成器件实现组合逻辑函数4.3 组合逻辑电路的冒险现象4.3.1 静态逻辑冒险4.3.2 如何判断是否存在逻辑冒险4.3.3 如何避免逻辑冒险4.4 VHDL描述组合逻辑电路4.4.1 VHDL表达式、运算符和数据类型4.4.2 在结构体行为描述中常用语句4.4.3 结构描述语句4.4.4 VHDL语句描述组合逻辑电路习题第5章集成触发器5.1 基本触发器5.1.1 基本触发器电路组成和工作原理5.1.2 基本触发器功能的描述5.2 钟控触发器5.2.1 钟控R—S触发器5.2.2 钟控D触发器5.2.3 钟控J-K触发器5.2.4 钟控T触发器5.2.5 电位触发方式的工作特性5.3 主从触发器5.3.1 主从触发器基本原理5.3.2 主从J-K触发器主触发器的一次翻转现象5.3.3 主从J-K触发器集成单元5.3.4 集成主从J-K触发器的脉冲工作特性5.4 边沿触发器5.4.1 维持一阻塞触发器5.4.2 下降沿触发的边沿触发器5.4.3 CMOS传输门构成的边沿触发器5.5 VHDL描述触发器5.5.1 时钟信号和复位、置位信号的VHDL描述5.5.2 触发器的VHDL描述习题第6章时序逻辑电路6.1 时序逻辑电路概述6.2 时序逻辑电路分析6.2.1 时序逻辑电路的分析步骤6.2.2 寄存器、移位寄存器6.2.3 同步计数器6.2.4 异步计数器6.3 时序逻辑电路设计6.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤6.3.2 采用小规模集成器件设计同步计数器6.3.3 采用小规模集成器件设计异步计数器6.3.4 采用中规模集成器件实现任意模值计数(分频)器6.4 序列信号发生器6.4.1 设计给定序列信号的产生电路6.4.2 根据序列循环长度M的要求设计发生器电路6.5 时序逻辑电路的VHDL描述6.5.1 移位寄存器的VHDL描述6.5.2 计数器的VHDL描述习题第7章半导体存储器7.1 概述7.1.1 半导体存储器的特点与应用7.1.2 半导体存储器的分类7.1.3 半导体存储器的主要技术指标7.2 顺序存取存储器(SAM)7.2.1 动态CMOS反相器7.2.2 动态CMOS移存单元7.2.3 动态移存器和顺序存取存储器(SAM)7.3 随机存取存储器(RAM)7.3.1 RAM的结构7.3.2 RAM存储单元7.3.3 RAM集成片HM6264简介7.3.4 RAM存储容量的扩展7.4 只读存储器(ROM)7.4.1 固定ROM7.4.2 可编程ROM7.4.3 利用ROM实现组合逻辑函数7.4.4 EPROM集成片简介习题第8章可编程逻辑器件8.1 可编程逻辑器件基本结构8.1.1 “与一或”阵列结构8.1.2 查找表结构8.1.3 可编程逻辑器件编程技术8.2 简单可编程逻辑器件(SPLD)8.2.1 PAL器件的基本结构8.2.2 GAL器件的基本结构8.2.3 典型GAL器件8.3 复杂可编程逻辑器件(CPLD)8.3.1 概述8.3.2 可编程互连阵列结构CPLD8.3.3 全局互连结构CPLD8.4 现场可编程门阵列(FPGA)器件8.4.1 概述8.4.2 连续互连型FPGA器件8.4.3 分段互连型FPGA器件8.4.4 FPGA器件特点8.5 可编程逻辑器件的开发8.5.1 PLD设计流程8.5.2 PLD编程与配置习题第9章脉冲单元电路9.1 脉冲信号与电路9.1.1 脉冲信号9.1.2 脉冲电路9.2 集成门构成的脉冲单元电路9.2.1 施密特触发器9.2.2 单稳态触发器9.2.3 多谐振荡器9.3 555定时器及其应用9.3.1 555定时器的电路结构9.3.2 用555定时器构成施密特触发器9.3.3 用555定时器构成单稳态触发器9.3.4 用555定时器构成多谐振荡器习题第10章模数转换器和数模转换器10.1 概述10.1.1 数字控制系统1O.1.2 数据传输系统10.1.3 自动测试和测量设备10.1.4 多媒体计算机系统10.2 数模转换器(DAC)10.2.1 数模转换原理和一般组成10.2.2 权电阻网络DAC10.2.3 R-2R倒T形电阻网络DAC10.2.4 单值电流型网络DAC10.2.5 集成DAC及其应用举例10.2.6 DAC的转换精度与转换速度10.3 模数转换器(ADC)10.3.1 模数转换基本原理10.3.2 并联比较型ADC10.3.3 逐次逼近型ADC10.3.4 双积分型ADC10.4 集成ADC及其应用举例10.4.1 双积分型集成ADC10.4.2 逐次逼近型集成ADC10.4.3 ADC的转换精度和转换速度习题第11章数字系统设计基础11.1 数字系统设计的基本方法11.1.1 数字系统的组成11.1.2 数字系统设计方法11.2 系统控制器的描述11.2.1 ASM图描述方法11.2.2控制器设计——硬件实现11.2.3控制器设计——软件设计(VHDL描述)11.3 数字系统设计举例11.3.1 方案构思11.3.2 顶层的VHDL实现11.3.3 次级模块电路分析与设计11.3.4 控制器电路的设计习题附录一半导体集成电路型号命名方法附录二集成电路主要性能参数附录三二进制逻辑单元图形符号说明主要参考文献汉英名词术语对照。

大学_数字逻辑第四版(欧阳星明著)课后习题答案下载

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数字逻辑第四版(欧阳星明著)课后习题答案下载数字逻辑第四版(欧阳星明著)课后答案下载第1章基础概念11.1概述11.2基础知识21.2.1脉冲信号21.2.2半导体的导电特性41.2.3二极管开关特性81.2.4三极管开关特性101.2.5三极管3种连接方法131.3逻辑门电路141.3.1DTL门电路151.3.2TTL门电路161.3.3CML门电路181.4逻辑代数与基本逻辑运算201.4.1析取联结词与正“或”门电路201.4.2合取联结词与正“与”门电路211.4.3否定联结词与“非”门电路221.4.4复合逻辑门电路221.4.5双条件联结词与“同或”电路241.4.6不可兼或联结词与“异或”电路241.5触发器基本概念与分类251.5.1触发器与时钟271.5.2基本RS触发器271.5.3可控RS触发器291.5.4主从式JK触发器311.5.5D型触发器341.5.6T型触发器37习题38第2章数字编码与逻辑代数392.1数字系统中的编码表示392.1.1原码、补码、反码412.1.2原码、反码、补码的运算举例472.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码48 2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码512.2逻辑代数基础与逻辑函数化简572.2.1逻辑代数的基本定理和规则572.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式592.2.3逻辑函数的标准形式622.2.4利用基本定理简化逻辑函数662.2.5利用卡诺图简化逻辑函数68习题74第3章数字系统基本概念763.1数字系统模型概述763.1.1组合逻辑模型773.1.2时序逻辑模型773.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计81 3.2.1组合逻辑功能部件分析813.2.2组合逻辑功能部件设计853.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计923.3.1同步与异步933.3.2同步数字系统功能部件分析943.3.3同步数字系统功能部件设计993.3.4异步数字系统分析与设计1143.4基于中规模集成电路(MSI)的数字系统设计1263.4.1中规模集成电路设计方法1263.4.2中规模集成电路设计举例127习题138第4章可编程逻辑器件1424.1可编程逻辑器件(PLD)演变1424.1.1可编程逻辑器件(PLD)1444.1.2可编程只读存储器(PROM)1464.1.3现场可编程逻辑阵列(FPLA)1484.1.4可编程阵列逻辑(PAL)1494.1.5通用阵列逻辑(GAL)1524.2可编程器件设计1604.2.1可编程器件开发工具演变1604.2.2可编程器件设计过程与举例1604.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件164 4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件164 4.3.2CPLD可编程器件1654.3.3FPGA可编程器件169习题173第5章VHDL基础1755.1VHDL简介1755.2VHDL程序结构1765.2.1实体1765.2.2结构体1805.2.3程序包1835.2.4库1845.2.5配置1865.2.6VHDL子程序1875.3VHDL中结构体的描述方式190 5.3.1结构体的行为描述方式190 5.3.2结构体的数据流描述方式192 5.3.3结构体的结构描述方式192 5.4VHDL要素1955.4.1VHDL文字规则1955.4.2VHDL中的数据对象1965.4.3VHDL中的数据类型1975.4.4VHDL的运算操作符2015.4.5VHDL的预定义属性2035.5VHDL的顺序描述语句2055.5.1wait等待语句2055.5.2赋值语句2065.5.3转向控制语句2075.5.4空语句2125.6VHDL的并行描述语句2125.6.1并行信号赋值语句2125.6.2块语句2175.6.3进程语句2175.6.4生成语句2195.6.5元件例化语句2215.6.6时间延迟语句222习题223第6章数字系统功能模块设计2556.1数字系统功能模块2256.1.1功能模块概念2256.1.2功能模块外特性及设计过程2266.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计226 6.2.1基本逻辑门电路设计2266.2.2比较器设计2296.2.3代码转换器设计2316.2.4多路选择器与多路分配器设计2326.2.5运算类功能部件设计2336.2.6译码器设计2376.2.7总线隔离器设计2386.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计2406.3.1寄存器设计2406.3.2计数器设计2426.3.3并/串转换器设计2456.3.4串/并转换器设计2466.3.5七段数字显示器(LED)原理分析与设计247 6.4复杂数字系统设计举例2506.4.1高速传输通道设计2506.4.2多处理机共享数据保护锁设计257习题265第7章系统集成2667.1系统集成基础知识2667.1.1系统集成概念2667.1.2系统层次结构模式2687.1.3系统集成步骤2697.2系统集成规范2717.2.1基于总线方式的互连结构2717.2.2路由协议2767.2.3系统安全规范与防御2817.2.4时间同步2837.3数字系统的非功能设计2867.3.1数字系统中信号传输竞争与险象2867.3.2故障注入2887.3.3数字系统测试2907.3.4低能耗系统与多时钟技术292习题295数字逻辑第四版(欧阳星明著):内容提要点击此处下载数字逻辑第四版(欧阳星明著)课后答案数字逻辑第四版(欧阳星明著):目录本书从理论基础和实践出发,对数字系统的基础结构和现代设计方法与设计手段进行了深入浅出的论述,并选取作者在实际工程应用中的一些相关实例,来举例解释数字系统的设计方案。

(完整word版)数字电路教学大纲

(完整word版)数字电路教学大纲

《数字电路》教学大纲一、课程基本信息课程编号:124006英文名称:Digital Circuit授课对象:本课程为通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术、自动化专业本科学生必修课。

开课学期:第4学期学分/学时:3学分 / 周学时为3学时,总学时为51学时与相关课程的衔接:本课程的前续课程为“电路分析基础"、“线性电子线路",后续课程为“微机原理及接口电路"、“通信原理”。

教学方式:(1)课堂讲授、课后自学等形式.(2)小型,实用的综合数字电路设计(书面形式)。

考核方式:本课程为考试课程,作业与平时测验占总成绩的30%,期末闭卷考试,占总成绩的70%课程简介:本课程是通信、电子、计算机科学与技术、自动化专业的一门重要的技术基础课程。

它涉及数字技术中的基本原理、基本分析和设计方法,具有很强的工程实践性.其任务是:使学生掌握数字逻辑电路的一般分析和设计方法,同时了解数字电路在实际应用中的典型参数与特点.二、课程教学目的和要求:本课程的教学目的是:通过本课程的学习,使学生能掌握数字电子技术的基础理论、基本分析方法和基本测量技能和基本电路设计方法,培养学生的逻辑思维能力和综合运用数字电路理论分析和解决实际问题的能力,组织和从事数字电子电路实验的初步技能。

了解数字电子技术的发展与应用,拓宽知识面,为以后的学习、创新和科学研究工作打下扎实的理论和实践基础。

通过本课程的学习,应达到以下基本要求:(1) 掌握逻辑代数运算的基本规则,逻辑函数的化简 (代数,卡诺图);(2)掌握常用的组合逻辑部件及组合逻辑电路的设计方法;(3)掌握常用的时序逻辑部件及时序逻辑电路的设计方法;(4)了解数字电路在实际应用中的特点,如TTL,CMOS,单稳态,多谐振荡器,施密特触发器,AD/DA 转换器的典型参数与特点;(5)可编程逻辑器件PLD的基本结构.三、教学内容与学时分配:1、第一章:逻辑代数基础(8学时)第一节概述第二节逻辑代数中的三种基本运算第三节逻辑代数的基本公式和常用公式第四节逻辑代数的基本定理第五节逻辑函数及其表示方法第六节逻辑函数的公式化简法第七节逻辑函数的卡诺图化简法第八节具有无关项的逻辑函数及其化简重点内容:一、数制与编码、逻辑代数的基本公式、常用公式和定理二、逻辑函数的表示方法(真值表、逻辑式、逻辑图、波形图、卡诺图)及相互转换的方法三、最小项和最大项的定义及其性质,逻辑函数的最小项之和和最大项之积的表示方法四、逻辑函数的化简方法(公式化简法和卡诺图化简法)五、无关项在化简逻辑函数中的应用2、第二章:门电路(4学时)第一节概述第二节半导体和三极管的开关特性第三节最简单的与、或、非门电路第四节TTL门电路第五节其他类型的双极型数字集成电路第六节CMOS门电路重点内容:晶体管TTL电路和MOS集成逻辑门电路3、第三章:组合逻辑电路(10学时)第一节概述第二节组合逻辑电路的分析方法和设计方法第三节若干常用的组合逻辑电路第四节组合逻辑中的竞争与冒险现象重点内容:组合电路的分析与设计和通用逻辑模块及其应用4、第四章:触发器(4学时)第一节概述第二节触发器的电路结构与动作特点第三节触发器的逻辑功能及其描述方法重点内容:一、触发器的工作原理二、触发器的不同电路结构及各自的动作特点三、触发器的电路结构类型和逻辑功能类型之间的关系5、第五章:时序逻辑电路(14学时)第一节概述第二节时序逻辑电路的分析方法第三节若干常用的时序逻辑电路第四节时序逻辑电路的设计方法重点内容:一、同步时序电路分析与设计、异步时序电路的分析二、几种常见的中规模集成时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法6、第六章:脉冲波形的产生与整形(4学时)第一节概述第二节施密特触发器第三节单稳态触发器第四节多谐振荡器第五节555定时器及其应用重点内容:一、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器电路的工作原理二、555定时器的应用(组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器电路的接法,电路的定量计算)7、第七章:半导体存储器(2学时)第一节概述第二节只读存储器(ROM)第三节随机存储器(RAM)第四节存储器容量的扩展第五节用存储器实现组合逻辑函数重点内容:一、存储器的分类、工作原理二、存储器的扩展接法三、用存储器设计组合逻辑电路的方法8、第八章:可编程逻辑器件(2学时)第一节概述第二节可编程阵列逻辑(PLA)第三节通用阵列逻辑(GAL)重点内容:PLD的分类及其各自的特点9、第九章:数模和模数转换(3学时)第一节概述第二节 D/A转换器第三节A/D转换器重点内容:一、权电阻型和倒T型D/A转换器的工作原理,输出电压的定量计算二、A/D转换器的主要类型,基本工作原理,性能的比较三、D/A和A/D转换器的转换精度和转换速度四、作业、实践环节:第一章的作业为数制与编码、逻辑代数基础及逻辑函数的简化;第二章的作业为双极型三极管工作状态的计算、集成门电路的逻辑功能分析;第三章的作业为组合电路的分析与设计和通用逻辑模块及其应用;第四章的作业为触发器的应用及触发器之间的转换;第五章的作业为同步时序电路分析与设计、异步时序电路的分析;第六章的作业为施密特触发器的计算,单稳态电路的分析,多谐振荡器的分析计算,555定时器的应用;第七章的作业为存储器的扩展接法、用存储器设计组合逻辑电路;第八章的作业为分析PAL电路功能;第九章的作业为A/D、D/A转换电路的基本原理和简单计算。

模电集成逻辑门电路

模电集成逻辑门电路

按电路结构不同分 是构成数字电路的基本单元之一
TTL 集成门电路
输入端和输出端都用 三极管的逻辑门电路。
CMOS 集成门电路
用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
CTMT按LO功即S 能即T特rCa点nomsi不sptlo同erm-分TernatnasriystMoreLtaolg-Oicxide-Semiconductor
中规模集成电路(MSI-Medium Scale Integration),每 片组件内含100~1000个元件(或20~100个等效门)。
大规模集成电路(LSI-Large Scale Integration), 每片 组件内含1000~100 000个元件(或100~1000个等效门)。
超大规模集成电路(VLSI-Very Large Scale Integration), 每片组件内含100 000个元件(或1000个以上等效门)。
3.1.1三极管的开关特性
⒈ 静态开关作用
ube
ubc
ui
截止 反偏 反偏, iB=iC =0,开关断开。 10K
( 集 射极间近似于断路)
放大 正偏 反偏, iC = βiB, 线性放大。
饱和 正偏 正偏, iB >IBS , 开关闭合。
( uCE 0.1 ~ 0.3V ,集 射极间近似于短路)
t
uI 负跳变到 iC 下降到
0.1IC(sat) 所需的时间 toff 称
为三极管关断时间。 通常
toff > ton
t 开通关常时工间作主频要率由不于高电时,
荷可存忽储略效开应关引时起间,要而提工高作
开频关率速高度时,必须降考低虑三开极关
管速饱度和是深否度合,适加,速否基则区导存致

数字电路知识点归纳(精华版)

数字电路知识点归纳(精华版)

数字电路知识点汇总(东南大学)第1章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与16进制数的转换二、基本逻辑门电路第2章逻辑代数表示逻辑函数的方法,归纳起来有:真值表,函数表达式,卡诺图,逻辑图及波形图等几种。

一、逻辑代数的基本公式和常用公式1)常量与变量的关系A+0=A与A=⋅1AA+1=1与0⋅A0=A⋅=0AA+=1与A2)与普通代数相运算规律a.交换律:A+B=B+AA⋅⋅=ABBb.结合律:(A+B)+C=A+(B+C)⋅A⋅B⋅⋅=(C)C()ABc.分配律:)⋅=+A⋅B(CA⋅⋅BA C+A+=+)B⋅)(C)()CABA3)逻辑函数的特殊规律a.同一律:A+A+Ab.摩根定律:BBA+=A⋅A+,BBA⋅=b.关于否定的性质A=A二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量A的地方,都用一个函数L表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则例如:C⋅+A⊕⊕⋅BACB可令L=CB⊕则上式变成L⋅=C+AA⋅L⊕⊕=LA⊕BA三、逻辑函数的:——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式1)合并项法:利用A+1A=⋅B⋅,将二项合并为一项,合并时可消去=+A=A或ABA一个变量例如:L=B+BA=(C+)=ACACBBCA2)吸收法利用公式AA⋅可以是⋅+,消去多余的积项,根据代入规则BABA=任何一个复杂的逻辑式例如化简函数L=EAB++DAB解:先用摩根定理展开:AB=BA+再用吸收法L=E+AB+ADB=E B D A B A +++ =)()(E B B D A A +++ =)1()1(E B B D A A +++ =B A +3)消去法利用B A B A A +=+ 消去多余的因子 例如,化简函数L=ABC E B A B A B A +++ 解: L=ABC E B A B A B A +++ =)()(ABC B A E B A B A +++=)()(BC B A E B B A +++=))(())((C B B B A B B C B A +++++ =)()(C B A C B A +++ =AC B A C A B A +++ =C B A B A ++4)配项法利用公式C A B A BC C A B A ⋅+⋅=+⋅+⋅将某一项乘以(A A +),即乘以1,然后将其折成几项,再与其它项合并。

逻辑门电路的应用

逻辑门电路的应用
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3. 1 二极管与三极管的开关特性
• 2. PMOS 管的开关特性 • PMOS 管的电路符号及转移特性如图3-7 所示, 与NMOS 管不同, 漏
极D 接负电源, 如果uGS <UT (UT 为负电压), 则PMOS 管导通, 如同开 关闭合; 反之如果uGS >UT, 则PMOS管截止, 如同开关断开。
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3. 2 TTL 集成门电路
• 3. TTL 与非门的外特性及主要参数 • 1) 电压传输特性 • TTL 与非门电压传输特性如图3-11 所示。 • (1) 截止区(AB 段)。 • 当输入电压0≤uI <0. 6 V 时, T1 工作在深度饱和状态, UCES1 <0. 1 V,
uB2 <0. 7 V, 故T2、T5 截止, T3、T4 导通, uO =UOH≈3. 6 V 为高电平。 与非门处于截止状态, 所以把AB 段称截止区, 门电路处在关门状态。
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3. 2 TTL 集成门电路
• (2) 线性区(BC 段)。 • 当输入电压0. 6 V≤uI <1. 3 V 时, 则有0. 7 V≤uB2 <1. 4 V, T2 开始导通,
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3. 1 二极管与三极管的开关特性
• 2) 放大状态的条件和特点
• 三极管处在放大状态的条件: 当uBE >UT 时, 发射结正偏, 集电结反偏。 • 三极管处在放大状态的特点: 集电极电流iC 随iB 而变, 并满足iC =βiB
的关系。
• 3) 饱和状态的条件和特点
• 三极管处在饱和状态的条件: 发射结正偏, 集电结正偏, iB ≥IBS (IBS 为

大规模集成电路第3章MOS集成电路器件基础-63页PPT精选文档

大规模集成电路第3章MOS集成电路器件基础-63页PPT精选文档

VALDSID /SVDS
L(dXd )1 dVDS
定义沟道长度调制系数: 1/VA
Leff Ld dV XD dSVDSL(1VDS)
1 Leff
11(VVDDSS)2

1 L
∵VDS<<1,忽略上式的二次项:
1 Leff

(1VDS
)
1 L
∴得到:
ID SK 2' W L(VG SVTN)2(1VD S)
O
uDS
沟道调制系数λ=1/UA
对于典型的0.5 μm工艺的MOS管, 忽
略沟道调制效应, 其主要参数如表所示。
表 3 - 1 0.5 μm工艺MOS管的典型参数
假定有一NMOS管, W=3 μm, L=2 μm, 在
恒流区则有:
U GS 2V
ID

K W 2 L
(U
小变大, 沟道将发生变化。
ID
若UDS=UGS-UTH , 则沟道在漏
区边界上被夹断, 因此该点 电压称为预夹断电压。
在 此 点 之 前 , 即 UDS<UGSU时TUH D,S管增子大工,作ID在有线明性显区的,增大此。O
在 预 夹 断 点 之 后 , 即 源 区(N+ )
UDS>UGS-UTH , 管 子 工 作 在 恒流区, 此时UDS增大, 大
部分电压降在夹断区, 对沟
反型 层 源 区 (N + )
道电场影响不大, 因此电流
增大很小。
源 区 (N + )

线性 区 饱和 区(恒 流区) UGS = 5 V
UGS = 2.5 V UGS = 1.5 V
漏 区 (N + ) 电流

数字电子技术基础课后答案全解

数字电子技术基础课后答案全解

数字电子技术基础课后答案全解第3章逻辑代数及逻辑门【3-1】填空1、与模拟信号相比,数字信号的特点是它的离散性。

一个数字信号只有两种取值分别表示为0和12、布尔代数中有三种最基本运算:与、或和非,在此基础上又派生出五种基本运算,分别为与非、或非、异或、同或和与或非。

3、与运算的法则可概述为:有“0”出0,全“1”出1;类似地或运算的法则为有”1”出”1”,全”0”出”0”4、摩根定理表示为:AB=AB;AB=AB。

5、函数表达式Y=ABCD,则其对偶式为Y=(AB)CD。

6、根据反演规则,若Y=ABCDC,则Y(ABCD)C7、指出下列各式中哪些是四变量ABCD的最小项和最大项。

在最小项后的()里填入mi,在最大项后的()里填入Mi,其它填某(i为最小项或最大项的序号)。

(1)A+B+D(某);(2)ABCD(m7);(3)ABC(某)(4)AB(C+D)(某);(5)ABCD(M9);(6)A+B+CD(某);8、函数式F=AB+BC+CD写成最小项之和的形式结果应为成最大项之积的形式结果应为m(3,6,7,11,12,13,14,15),写M(0,1,2,4,5,8,9,10)9、对逻辑运算判断下述说法是否正确,正确者在其后()内打对号,反之打某。

(1)若某+Y=某+Z,则Y=Z;(某)(2)若某Y=某Z,则Y=Z;(某)(3)若某Y=某Z,则Y=Z;(√)【3-2】用代数法化简下列各式(1)F1=ABCAB1(2)F2=ABCDABDACDAD(3)F3ACABCACDCD(4)F4ABC(ABC)(ABC)ACD【3-3】用卡诺图化简下列各式ABC(1)F1BCABABC(2)F2ABBCBCABCAB(3)F3ACACBCBC(4)F4ABCABDACDCDABCACDABACBCAD第1页/共46页或ABACBC(5)F5ABCACABD(6)F6ABCDABCADABCABACBDABCCD(7)F7ACABBCDBDABDABCD(8)F8ACACBDBDABDBDABCDABCDABCDABCD(9)F9A(CD)BCDACDABCDCDCD(10)F10=F10ACABBCDBECDECABACBDEC【3-4】用卡诺图化简下列各式(1)P1(A,B,C)=m(0,1,2,5,6,7)ABACBCm(0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14)ACADBCDABBC ADBD(2)P2(A,B,C,D)=(3)P3(A,B,C,D)=m(0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15)(4)P4(A,B,C,D)=M1M7ABCBCD【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数(1)P1A,B,C,Dm(3,6,8,9,11,12)d(0,1,2,13,14,15)ACBDBCD(或ACD)(2)P2(A,B,C,D)=m(0,2,3,4,5,6,11,12)(8,9,10,13,14,15)dBCBCD(3)P3=ACDABCDABCDADACDBCD(或ABD)AB+AC=0(4)P4=ABCDABCDAB(ABCD为互相排斥的一组变量,即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1)【3-6】已知:Y1=ABACBDY2=ABCDACDBCDBC用卡诺图分别求出Y1Y2,Y1Y2,Y1Y2。

数字电子技术样张v8

数字电子技术样张v8

【样张】使用WPS进行编辑第3章逻辑门电路内容提要在数字电路中,实现逻辑预算功能的电路成为逻辑门电路,简称门电路。

本章首先介绍二极管、三极管的开关特性和由分立元件构成的门电路,然后重点讨论TTL和CMOS两种通用集成门电路。

对于两种集成门电路,在讲解电路内部结构和工作原理的同时,着重讨论它们的电气特性和注意参数,为正确使用集成逻辑门器件打好基础。

基本教学要求1.了解半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性。

2.了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理。

3.掌握典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法。

4.掌握各种门的逻辑符号画法及含义,特别注意OC门、OD门及三态门的工作特点及使用条件。

5.了解TTL门、CMOS门电路使用时应注意的问题。

3.1半导体二极管门电路3.1.1二极管的开关特性一、二极管的开关作用二极管具有单向导电性,即外加正向电压时导通,......图 3.1.1二极管电路......表 3.1.1 二极管的开关状态及常用等效电路二、 二极管的动态开关特性【例2-17】 四字路口有红、黄、绿三个交通信号灯,规定是红灯停,绿灯行,黄灯等一等,试用最简单的逻辑函数式来表示车辆通行与三个信号灯之间的逻辑关系。

解:(1)设以C B A 、、分别表示红、黄、绿灯的状态,灯亮为“1”,等灭为“0”。

用“L ”)3,2,1(1'2'10=⋅==--i QQT T i i i (2.7).......三、 开关二极管的动态参数 1. 第五级标题 (1) 第六级内容 ① 第七级内容 ......本章实践案例电压判断条件 ...... ...... 二极管极性 ...... ......近似特性 ......等效电路 ...... ...... 开关作用............3.2电平指示电路如图3-23所示是由6个反相器CD4069(D1~D6)、晶体二极管和发光二极管组成的电平指示电路图,.......图 3.2 电平指示电路逻辑门图形符号,用Visio软件画。

集成电路工程领域

集成电路工程领域

集成电路工程领域集成电路工程范畴《半导体器件物理》课程教授教化大年夜纲 (2)《微电子制造工艺》课程教授教化大年夜纲 (3)《仿照集成电路设计》课程教授教化大年夜纲 (4)《数字集成电路设计》课程教授教化大年夜纲 (5)《超大年夜范畴集成电路差不多》课程教授教化大年夜纲 (6)《半导体器件物理》课程教授教化大年夜纲课程名称(中文):半导体器件物理学分数:2课程名称(英文):Semiconductor Devices课内学时数:60 上机时数:10课外学时数:60教授教化方法:讲课及上机教授教化要求:使学生操纵微电子学中半导体器件基来源差不多理、物理机制和特点,为进一步进修有关器件的专门常识以及IC设计打下须要的差不多。

课程重要内容:(字以内)双极晶体管(含异质结双极晶体管)化合物半导体场效应晶体管MOSFET以及相干器件量子效应和热电子器件教材名称:现代半导体器件物理,施敏,科学出版社。

重要参考书:半导体器件物理,施敏,电子工业出版社。

预修课程:半导体物理有用专业:电子与通信《微电子制造工艺》课程教授教化大年夜纲课程名称(中文):微电子制造技巧学分数:2课程名称(英文):Microelectronic Manufacturing Technology课内学时数:32~40课外学时数:工艺实验教授教化方法:教室讲课教授教化要求:1.经由过程本课程的教授教化使学生对集成电路制造工艺、工艺道理有深刻的明白得;2.熟悉和明白得集成电路制造的全过程,包含硅片制造、硅片测试/拣选、装配和封装以及终测。

课程重要内容:(字以内)本课程的重要内容是体系介绍集成电路的制造工艺及工艺道理,具体描述了集成电路制造的全过程,即硅片制造、硅片测试/拣选、装配和封装以及终测。

合营大年夜量精细的图片、图表及具体详实的数据。

对立志从事微电子技巧工作,而又未能体验集成电路制造过程的人来说,无疑是一位良师益友。

经由过程本课程的进修可认为学生今后从事集成电路的设计和与微电子学相干的工作打下优胜的差不多。

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7
a) 正逻辑 b) 负逻辑

由于在实际工作时只要能区分出来高、低电平就可 以知道它所表示的逻辑状态了,所以高、低电平都 有一个允许的范围。

正因如此,在数字电路中无论是对元器件参数精度
的要求还是对供电电源稳定度的要求,都比模拟电 路要低一些。
8
3.2.2半导体二极管的开关特性

补充半导体基础知识
vO = VOH = VCC - VR 2 - Vbe 4 - VVD 3 » 3.6V
59

负载电流由V4管的发射极经二极管VD3流入负载,
故称这类负载为拉电流负载。

这时的V4管是工作在射极输出状态,电路的输出电
阻很低,在负载电流较小的情况下,输出高电平随
32
33
4. 三极管非门电路

由三极管开关电路组成的最简单的门电路就是非门
电路(反相器)。

当输入A为低电平时,三极管 截止,F输出为高电平;当输
入A为高电平时,三极管饱和
导通,输出F为低电平。

实现了逻辑非功能。
34
5. 二极管-三极管门电路
(1)与非门电路

将二极管与门的输出与三极管非门的输入连接,便
声容限。
50
图3-24 说明直流噪声容限定义的示意图
51
高电平的噪声容限
VNH VOH(min) VIH(min)
低电平的噪声容限
VNL VIL(max) VOL(max)
52
CT74通用系列门电路
高电平的噪声容限
VNH VOH(min) VIH(min) 2.4 2.0 0.4V
与门真值表
二极管与门电路及逻辑符号
F AB
18
3.2.4二极管或门电路
或门真值表
二极管或门电路及逻辑符号
F A B
19
3.3 TTL(Transistor-Transistor-Logic) 集成门电路

TTL集成门电路中采用双极型三极管作为开 关器件。

首先介绍一下双极型三极管。
20
锗管取0.2V
结论: 1. 只有当外加正向电压(P极电压大于N极电压) 大于VON时,二极管才导通。 2. 二极管导通后具有电压箝位作用。
14
4. 二极管的动态特性

在动态情况下,亦即加到二极管两端的电压突然反
向时,电流的变化过程如图所示。
15
5. 半导体二极管的开关特性

因为半导体二极管具有单向导电性,即外加正向
线,叫做输出特性。 输出特性说明了电路带负载的能力。 由于逻辑门电路输出可为高电平,也可为低电平, 因此,输出特性也应分为输出高电平时的输出特性 和输出低电平时的输出特性两种情况来讨论。

58
1)输出高电平时的输出特性

当与非门的输入端中只要有一个为低电平,若vI=
0.3V时,则V2和V5管都截止,V4管和VD3管都导通, 输出为高电平。
二极管(PN结)的单向导电性:
负极-N极
PN结外加正偏电压(P端接电源正极,N端接电源负 极)时,形成较大的正向电流,PN结呈现较小的正 向电阻; 外加反偏电压时,反向电流很小,PN结呈现很大的 反向电阻。
12
3. 二极管等效电路
图3-5 二极管伏安特性的几种等效电路
13
导通电压VON 硅管取0.7V
25
2) 输出特性曲线

在不同iB值下集电极电流iC和集电极电压vCE之间关
系的曲线,称为输出特性曲线。(图中饱和区阴影 去掉) iB取不同值时对 应不同的曲线
26
iC/mA
80 µA
饱 和 区
放 大
60 µA
截止区:发射结反 偏,集电结反偏 放大区:发射结正 偏,集电结反偏
40 µA 20µA
F= 1(高电平)
39
高电平,
A=B=vI=3.6V,
V2 ,V5导通,三个 vo=0.3V
PN结的箝位作用
使vB1=2.1V,V1发 射结反偏。
vC2=vCE2+vBE5=0.3+0.7=1V,不足以使V4 、VD3同时导通 V5导通, V4 、VD3截止, vo=0.3V, F=0 低电平
第 3 章
集成逻辑门电路
(11课时)
1

3.1 概述
3.2 半导体二极管门电路 3.3 TTL集成门电路 3.4 CMOS门电路 3.5 各逻辑门的性能比较
2
作业


自测题:3-11,3-16
3-6
3-8
3-13 3-15
3
补充作业
如图所示电路,已知图a 和图b为TTL门电路,图 c和图d为CMOS门电路 。试写出各电路的输出 状态(高电平,低电平 或高阻)。
42
2) 肖特基系列2输入与非门。
43
3.3.3 TTL与非门的静态特征
1.电压传输特性

如果将图3-18所示与非门的输入A(或B)接高电 平3.6V,则输出电压随输入端B(A)所加电压的 变化而变化的特征曲线,叫做TTL与非门的电压 传输特性。
44
(1)AB段

当vI <0.6V时, V2和V5管都截止,VD3 和V4管导通,输出为高 电平。
48

从电压传输特性上可
以看与非门的三个主
要参数:输出高电平
VOH=3.6V,输出低电 平VOL=0.3V;阈值电
压VTH=1.4V。
49
2. TTL与非门的噪声容限

TTL与非门在使用中,其输入端有时会受到杂散电
磁场和其它环境干扰源的影响,当上述噪声电压超 过一定限度时,就会破坏与非门输出与输入之间正 常的逻辑关系,通常将不致影响输出逻辑状态时输 入端所允许的最大噪声电压,叫做TTL与非门的噪
iB=0µ A

0
截止区
饱和区:发射结正 uCE/V 偏,集电结正偏。
三极管输出特性上的三个工作区
27
iC/mA
80 µA
饱 和 区
放 大
60 µA
40 µA 20µA
iB=0µ A

0
放大区:iC=· iB 饱和区:VCES=0.3V
截止区
uCE/V
截止区:ICEO≤1µ A
三极管输出特性上的三个工作区
3.3.1 双极型三极管的开关特性
1.双极型三极管的结构

双极型三极管具有三个电极,分为NPN型和
PNP型两种类型。

由于它们在工作时有电子和空穴两种极性不同
的载流子参与导电,故称为为双极型三极管。
21
集电结
发射结
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域, 三个区分别叫发射区、基区和集电区。 引出的三个电极分别为:发射极e 、基极b和集电极c。 基区和集电区形成集电结,发射区和基区形成发射结。
三极管相当一个受vI控制的开关
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双极型三极管的开关等效电路
截止状态
饱和导通状态
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4. 双极型三极管的动态开关特性

在动态情况下,亦即三极管在截止与饱和导通两种
状态间迅速转换时,三极管内部电荷的建立和消散 都需要一定的时间,输出电压的变化滞后于输入电 压的变化,这种滞后现象是由于三极管的b-e间、ce间都存在结电容效应的原因。
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3.2.2半导体二极管的开关特性
正极-P极 1. 二极管的符号
负极-N极
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2. 二极管的伏安特性
I/mA
正向特性
反向特性
–100 –50
600
400
200 0 0.4 0.7
V/V
反向击穿 特性
– 0.1 – 0.2
死区电压
二极管/硅管的伏安特性
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2. 二极管的伏安特性-二极管的单向导电性 正极-P极
(c) (a) (b) VDD F3 F4 F1
F2
(d)
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3.1 概述

用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路
称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、 与非门、或非门、与或非门、异或门等。

从制造工艺方面来分类,数字集成电路可分为双极 型、单极型和混合型三类。
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3.2 半导体二极管门电路 3.2.1正逻辑与负逻辑

在数字电路中,用高、低电平来表
示二值逻辑的1和0两种逻辑状态。

获得高、低电平的基本原理电路如
图表示。开关S为半导体二极管或 三极管,通过输入信号控制二极管 或三极管工作在截止和导通两个状 态,以输出高低电平。
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3.2.1正逻辑与负逻辑

若用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0,则称这
种表示方法为正逻辑; 反之,若用高电平表示0,低电平表示1,则称这种 表示方法为负逻辑。 若无特别说明,本书中将采用正逻辑。

vO = VOH = VCC - VR 2 - Vbe 4 - VVD 3 » 3.6V 故段称为电压传输特性 的截止区。

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(2) BC段

当0.6V< vI<1.3V时, V2管开始导通,处于放 大状态,所以其集电极电 压 vC2 和输出电压vO 随输 入电压的增高而线性地降 低,但V5管仍截止,此 段称为线性区。
图3-18所示
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输入端接有用于保护的二极管VD1和VD2。当输入
端加正向电压时,相应二极管处于反向偏置,具有 很高的阻抗,相当于开路;如果一旦在输入端出现 负极性的干扰脉冲,VD1和VD2便会导通,使A、B 两端的电位被钳制在-0.7V左右,以保护多发射极晶
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