与门电路开课课件

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数字逻辑课件——门电路概述

其中，i为流过二极管的电流；u为加到二极
管两端的电压；UT
kT q
k为玻耳兹曼常数，T为热力学温度，q为电子电荷，在常温下（即结温为27℃，T = 300K），VT ≈26mV； IS为反相饱和电流。
它和二极管的材料、工艺和尺寸有关，但对每只二极管而言，它是一个定值。
9
i
二极管的特性也可用图 2-1-4的伏安特性曲线描述。
5
2.1.2 半导体器件的开关特性
▪ 1. 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，即外加正电压时导通，
+VCC
外加反电压时截止，所以它相
当于一个受外加电压极性控制
D
R
的开关，
uI
uO
S
如果用它取代图2-1-1中的S，图2-1-3 二极管开关电路就得到了图2-1-3所示的二极
管开关电路。
•以图2-1-10为例，设图中MOS管为
N沟道增强型，它的开启电压为UTN ，则当uI = uGS < UTN时，MOS管工作
在截止区，D-S之间没有形成导电沟道，沟道间电阻为109～1010Ω，呈高阻状态，因此D-S间的状态就
像开关断开一样。
图2-1-10 MOS管的开关电路
20
当uI = uGS > UTN时，且uGD > UTN，则
当uI ≤ 0时，uBE ≤ 0，三极管工
作在截止区，其工作特点是基极电
流iB ≈ 0，集电极电流iC = ICE
≈ 0，因此三极管的集-射极之间相当于一个断开的开关。
输出电压为uo = UOH ≈ VCC 。
图2-1-7 双极型三极管开关电路
16

电子课件电子技术基础第六版第六章门电路及组合逻辑电路可编辑全文

1. 逻辑函数的表达方式逻辑电路的功能可用逻辑函数来表述。对于某一实际问题的功能要求，如果以逻辑自变量（原因）作为输入，以逻辑因变量（结果）作为输出，那么当输入量的取值确定后，输出量便随之确定，这种输出与输入之间的函数关系就称为逻辑函数。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值（0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路是由 PMOS 和 NMOS 组成的互补对称型逻辑门电路。它具有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门）在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的，故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等逻辑电路也都可以由它来组成。

逻辑门电路说课课件知识讲解共44页

逻辑门电路说课课件知识讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。 Nhomakorabea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

数字电子技术基础第三章(1)11-优质课件

图3.1.2 正逻辑与负逻辑
一些概念
1、片上系统（SoC） 2、双极型TTL电路 3、CMOS
1961年美国TI公司,第一片数字集成电路（Integrated Circuits, IC）。
VLSI(Very Large Scale Integration)
3.2 半导体二极管门电路
3.2.1 半导体二极管的开关特性
图3.2.1 二极管开关电路
可近似用PN结方程和下图所示的伏安特性曲线来描述。
i Is ev/VT 1
其中：i为流过二极管的电流。 v为加到二极管两端的电压。
nkT VT q
图3.2.2 二极管的伏安特性
图3.2.3 二极管伏安特性的几种近似方法
三、电源的动态尖峰电流
图3.5.23 TTL反相器电源电流的计算（a）vO＝VOL 的情况（b） vO＝VOH的情况
图3.5.24 TTL反相器的电源动态尖峰电流
图3.5.25 TTL反相器电源尖峰电流的计算
图3.5.26 电源尖峰电流的近似波形
例3.5.4 计算f=5MHz下电源电流的平均值
图3.3.xx CMOS三态门电路结构之二（a）用或非门控制（b）用与非门控制
图3.3.xx CMOS三态门电路结构之三可连接成总线结构。还能实现数据的双向传输。
3.3.6 CMOS电路的正确使用
一、输入电路的静电防护
1、在存储和运输CMOS器件时最好采用金属屏蔽层作包装材料，避免产生静电。
tPHL：输出由高电平跳变为低电平的传输延迟时间。
tPLH：输出由低电平跳变为高电平的传输延迟时间。
tPD: 经常用平均传输延迟时间tPD
来表示tPHL和tPLH（通常相等）

《数字电子技术》教学课件(高教社) 第二章门电路与组合逻辑电路 2.2.2知识点：CMOS门电路-教学文稿

3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 为了使输入保护电路电流容量不超限（一般为lmA），在可能出现较大输入电流的场合，应采取以下保护措施： 3）在输入端接有长线时，可能因分布电容、分布电容产生寄生振荡，亦应在长线与输入端之间加限流电阻，其阻值可按UDD/lmA计算，如图所示：
3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 为了使输入保护电路电流容量不超限（一般为lmA），在可能出现较大输入电流的场合，应采取以下保护措施： 1）在输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号源之间串大限流电阻，以保证输入保护二极管导通时，电流不超过lmA。 2）在输入端接有大电容时，应在输入端与电容之间接保护电阻RP，其阻值可按UC/1mA计算。此处UC为电容上的电压(单位为V)。如图
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主讲：
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讲授内容
第二章：门电路与组合逻辑电路知识点 CMOS门电路
1. 常用CMOS逻辑门
（1）CMOS非门电路
负载管 P 沟道 +UDD
GS
T2
A
D
Y
T1
GS 驱动管 N 沟道
Y= A
A= 1 时，T1导通， T2截止，Y = 0 PMOS管
3. CMOS电路的正确使用
（3）CMOS传输门组成的双向模拟开关 • 因为CMOS电路存在寄生三极管效应而产生的锁定效应，使其在电源电压 UDD超限、UI超限和UO超限时不能正常工作，所以首先应保证电源电压的波动不超过限度，输入、输出电压不超过电源电压的范围。还可以采取以下的防护措施： 2）在电源输入端UDD处加去耦电路，如图2-21所示，以确保UDD可能出现的瞬间高压得到缓解。

《数字电子技术基础》第六版--门电路-1117省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

S
D
B
不论D、S间有无电压，均无法导通，不能导电
第章门电路
3.3.1 MOS管旳开关特征以N沟道增强型为例研究通电情况：
数字电子技术基础第六版
2、添加垂直电压VGS
形成电场G—B,把衬底中旳电子吸引到上表面，除复合外，剩余旳电子在上表面形成了N型层（反型层）为D、 S间旳导通提供了通道。
VGS(th)称为阈值电压(开启电压）
第章门电路
数字电子技术基础第六版
3.3.1 MOS管旳开关特征
MOS管输入特征和输出特征
① 输入特征：直流电流为0，看进去有一种输入电容CI，对动态有影响。
② 输出特征： iD = f (VDS) 相应不同旳VGS下得一族曲线。
第章门电路
3.3.1 MOS管旳开关特征输出特征曲线（分三个区域）
第章门电路
3.2.2 二极管或门二极管构成旳门电路旳缺陷
• 电平有偏移 • 带负载能力差
数字电子技术基础第六版
• 只用于IC内部电路
第章门电路
集成门电路
数字电子技术基础第六版
集成门电路
双极型 TTL (Transistor-Transistor Logic Integrated Circuit)
第章门电路
数字电子技术基础第六版
3.3.2 CMOS反相器旳电路构造和工作原理三、输入噪声容限
噪声容限－－衡量门电路旳抗干扰能力。噪声容限越大，表白电路抗干扰能力越强。
测试表白：CMOS电路噪声容限VNH=VNL＝30％VDD，且随VDD旳增长而加大。所以能够经过提升VDD来提升噪声容限
第章门电路
半导体基础知识（2）

数字电子技术基础ppt课件

R
vo K合------vo=0, 输出低电平
vi
K
只要能判
可用三极管代替
断高低电平即可
在数字电路中，一般用高电平代表1、低电平代表0，即所谓的正逻辑系统。
2.2.2 二极管与门
VCC
A
D1
FY
B
D2
二极管与门
A
B
【】内容回顾
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
&
Y
2.2.2 二极管或门
一般TTL门的扇出系数为10。
三、输入端负载特性
输入端 “1”,“0”？
A
ui
RP
R1 b1
c1
T1
D1
•
R2
•
T2
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
简化电路
R1
VCC
ui
A ui
T1
be
RP
2
be 0
RP
5
RP较小时
ui
RP RP R1
(Vcc Von )
当RP<<R1时, ui ∝ RP
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
TTL非门的内部结构
•
R1
R2
A
b1 c1
T1
•
T2
D1
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
前级输出为高电平时
•
R2
R4
VCC
T4 D2

电子信息类专业-计算机电路基础-第9章门电路和组合逻辑电路1课件

(2) 了解TTL与非门和CMOS门电路的工作特点； (3) 掌握逻辑函数的表示方法，能用逻辑代数的运算规则简化函数表达式；
(4) 理解加法器、编码器、译码器、比较器和数据选择
第9章门电路和组合逻辑电路 9.1 基本逻辑运算 9.2 集成逻辑门电路 9.3 逻辑函数 9.4 组合逻辑电路
模拟电路
9.2.2 CMOS门电路
以场效应晶体管为基础的集成电路
(1)CMOS非门电路
1）CMOS非门电路结构：图9.15所示。
载输
管入
V端用TA2增，；制强又作型把在两NM同管O一漏S硅管极晶作相片为连上接驱，，动并引管将出VT两并1，管作用栅为极增输相强出连型端接PYM。，O这引S 管样出作形并为成作
或逻辑运算表明：在决定一事件的各个条件中，只要具备一个或一个以上的条件，该事件就会发生。或逻辑运算又称为逻辑加运算。
图 9 . 3 ( c ) 所示是图或逻9.3辑运算的或门符号。
2.或门电路
实现或逻辑关系运算的电路称为或门电路. 或门电路可用简单的二极管电路来实现，如图9.4电路。
第9章门电路和组合逻辑电路
(时间: 5次课 10学时)
教学提示：
数字电路是处理数字信号的电路，研究的是输入信号状态和输出信号状态之间的逻辑关系。数字信号只有0 和1两个状态。数字电路采用“逻辑代数”这一数学工具来分析和描述，完全区别于模拟电路的分析、设计方法。
教学目标：
(1) 掌握与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑功能；
平均传输延迟时间的大小反映了TTL与非门的开关特性，主要说明了它的工作速度
4.其他类型的TTL门电路
(1) 集电极开路的与非门(OC门)

2020_2021学年高中物理第二章直流电路8逻辑电路和控制电路课件教科版选修3_1

A．“1”表示电压为 1 V，“0”表示电压为 0 V B．“1”表示电压为大于或等于 1 V，“0”表示电压一定为 0 V C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字 D．“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连解析：逻辑电路中的“1”和“0”表示电路的两种状态，不表示具体数字，故选项 C 正确．
1 01 0
1 10 0
1 11 1
总结提能逻辑电路的分析应注意： (1)熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系； (2)准确分析条件与结果之间的逻辑关系； (3)根据门电路的特点正确填写真值表．
逻辑电路图(如图所示)及其真值表，此逻辑电路为 “或” 门电路，在真值表中 X 处的逻辑值为 1 .
A．0 C．0 或 1
B．1 D．无法确定
解答本题时可按以下思路分析：
【解析】 A、B 输入分别为 0、1，由“或”门逻辑关系知 “或”门将输出 1，C 输入 0，由“非”门的逻辑关系知，“非” 门将输出 1，“与”门的两个输入都为 1，由“与”门的逻辑关系知，“与”门将输出 1，即 Y 为 1，B 正确，A、C、D 错误．
解析：首先从“非”门电路入手，当 B 端输入电信号“0”时， D 端输出电信号为“1”，所以“与”门电路的两输入均为“1”，因此 C 端输出电信号为“1”，因此 C 项正确．
考点三逻辑电路的应用
逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路的种类进行准确的选取，这就要求：
【例 3】火警自动报警器用“非”门、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按图连接，调节电位器使蜂鸣器正好不报警，然后用火焰靠近热敏电阻，蜂鸣器就会发出报警信号．在不报警时，P 为低电位记“0”，报警时，P 为高电位记“1”．

逻辑门电路PPT课件

集成电路
IC（Integrated Circuits）：将元、器件制作在同一硅片上，以实现电路的某些功能。 SSI（Small-Scale Integration）： 10个门电路。 MSI（Medium-Scale Integration）：10~100个门电路。 LSI（Large-Scale Integration）：1000~10000个门电路。 VLSI（Very Large-Scale Integration）： 10000个门电路。
VT5
集成门电路——TTL与非门电路
可以线与的TTL门电路
TSL门电路除正常输入端A、B，输出端F外，增加了控制端口C，
C=1，电路完成正常与非功能；C=0时，输出端对地呈现高阻状态。
将C称为控制端或使能端。三态门的基本用途是在数字系统中构成
总线(Bus)。
a.单向总线。
b.双向总线。
G1
G1
总线
单极型集成逻辑门电路：集成逻辑门是以单极型晶体管（只有一种极性的载流子：电子或空穴）为基础的。目前应用得最广泛的是金属—氧化物—半导体场效应管逻辑电路（Metal Oxide Semiconductor, MOS）。
集成门电路——概述
衡量门电路的性能指标
1.传输延迟时间（Transmission Delay Time） 2.功耗（Power Dissipation） 3.逻辑电平（Logic Level） 4.阈值电压（Threshold Voltage） 5.噪声容限（Noise Margin） 6.扇入（Fan—In），扇出(Fan—Out) 7.工作温度范围（Operating Temperature Range）
集成门电路——TTL与非门电路
半导体器件开关特性及分立元器件门电路

门控开关电路PPT课件

TR VCC 3
, uO保持
第4页/共15页
+VCC CS
uo C1
▪由 5 5 5 定时器构成单稳态触发器
VC
C
8
TH CO
6 5
R +–A1
R
TR 2 D7
+–A2 R
T
1
RD 4 RQ
SQ
+VCC
84 R1
7
3 UO
555 3 6 TH
ui C
2 TR 5
+ uC
1
–
CS uo
+–A2 R
T
1
GND
RD 4 RQ
SQ
+VCC
84 R1
7
3 UO
555 3 6 TH
ui C
2 TR 5
+ uC
1
–
CS uo
C1
当C充电>2VCC/3时， uo=0, T导通,电容C很快放电, 电路恢复到初始状态。
第6页/共15页
555单稳电路波形图
ui uC
2VCC / 3
uO
当ui为高电平时， uo保持，仍为uo=0
第3页/共15页
▪由 5 5 5 定时器构成单稳态触发器
VC
C
8
TH CO
6 5
R +–A1
R
TR 2 D7
+–A2 R
T
1
RD 4 RQ
SQ
3 TH UO
ui
C
84 R1
7
555 3 6 TH
2 TR 5

三极管门电路课件

输入全为高电平时，输出为低电平。
第10页，共52页。
（2）输入有低电平0.3V 时。
该发射结导通，VB1=1V。T2、T3都截止。忽略流过RC2的电流，VB4≈VCC=5V 。
实现了与非门的逻辑
功能的另一方面：输入有低电平时，输出为高电平。
综合上述两种情况，该电路满足与非的逻辑功能，即：
（b）组成双向总线，实现信号的分时双向传送。
第32页，共52页。
七、TTL集成逻辑门电路系列简介
1．74系列——为TTL集成电路的早期产品，属中速TTL器件。 2．74L系列——为低功耗TTL系列，又称LTTL系列。 3．74H系列——为高速TTL系列。 4．74S系列——为肖特基TTL系列，进一步提高了速度。
L ABC
由于T4和D导通，所以： VO≈VCC-VBE4-VD =5-0.7-0.7=3.6（V）
第11页，共52页。
二、TTL与非门的开关速度
1．TTL与非门提高工作速度的原理
（1）采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。
第12页，共52页。
（2）采用了推拉式输出级，输出阻抗比较小，可迅速给负载电容充放电。
2.48V) 0.3V) 0.3V)
Vth又常被形象化地称为门槛电压1.0 。Vth的值为1.3V～1.４V。
VOL（max）0.5 0.4V
D
E
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Vi (V)
VOFF VON
第17页，共52页。
3．抗干扰能力
TTL门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。
2．或非门
第25页，共52页。
3．与或非门
第26页，共52页。

与门电路原理

与门电路原理与门电路是数字逻辑电路中的一种基本逻辑门电路，它具有多种应用，在数字系统中发挥着重要的作用。

本文将介绍与门电路的原理、特点及应用。

与门电路是一种基本的逻辑门电路，它由两个或多个输入端和一个输出端组成。

与门电路的输出信号只有当所有输入信号都为高电平时才为高电平，否则为低电平。

与门电路的符号通常用一个小圆圈表示，表示“非”，即与非门。

与门电路的真值表如下：输入A | 输入B | 输出Y。

0 | 0 | 1。

0 | 1 | 0。

1 | 0 | 0。

1 | 1 | 0。

与门电路的原理非常简单，它由两个晶体管和若干个电阻组成。

当输入端的电压为高电平时，晶体管导通，输出端为低电平；当输入端的电压为低电平时，晶体管截止，输出端为高电平。

通过这种原理，与门电路可以实现逻辑与运算。

与门电路的特点是稳定可靠，响应速度快，功耗低。

与门电路的输入端可以连接多个逻辑门电路，实现复杂的逻辑运算。

与门电路还可以通过组合其他逻辑门电路，实现多种逻辑运算，如与非门、或门、异或门等。

与门电路在数字系统中有着广泛的应用。

它可以用于逻辑运算、数据处理、控制信号的处理等方面。

在计算机系统中，与门电路常常用于逻辑运算单元、存储单元、控制单元等部件中。

在数字电子设备中，与门电路也常常用于数字信号的处理、逻辑控制等方面。

总之，与门电路作为数字逻辑电路中的一种基本逻辑门电路，具有稳定可靠、响应速度快、功耗低等特点，广泛应用于数字系统中的逻辑运算、数据处理、控制信号处理等方面。

通过对与门电路的原理、特点及应用的了解，可以更好地理解数字系统中的逻辑运算原理，为数字电子技术的应用提供理论基础和技术支持。