13分立元件门电路-TTL门电路-半加器全加器

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方法一：更改图片
2. 在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）
T2截止时，uc2为高电 平，uE2为低电平；
T2导通使uc2降低uE2升高 A
T2集电极电压和发射极
B C
电压变化方向相反，所
以把这一级叫做倒相级
+5V
R1 3k R2 750 R4 100
b1c1 T1
T3
T2
T4
3K R5
uo
T5 R3 360
输出级工作特点：T4和T5总是一个导通一 个截止，有利于降低输出级的静态功耗，
T Y ““01””
“非” 门逻辑状态表
A
Y
0
1
1
0
逻辑符号
A
1
Y
逻辑表达式：Y=A
7.5.3 复合逻辑门电路
与非门电路 Z =A•B 有0出1，全1出0
+12V
+12V +3V
R 3.9K
1K
D
D1 A
D2
1.5K P
A•B 18K
Z =30 A • B
B
二极管与门
-12V 三极管非门
或非门电路
OC门电路
OC门逻辑符号
+V A
B
C D
+V CC
G1
RC
& Y1
Y
AB
G2 & Y2
CD
YY1Y2
当输出为高电平时，T3截止， 由V经过上拉电阻向负载提供电
AB CD
流。
ABCD
3 三态门（TS门）
TS门逻辑符号
Three-State Output Gate
高电平、低电平、高电阻
三态输出“与非”状态表
2 n变量的最小项有 ？个。 2n个
3 如何给最小项编号？
ABC 000 m0 ABC 001 m1 ABC 010 m2 ABC 011 m3
ABC 100 m4 ABC 101 m5 ABC 110 m6 ABC 111 m7
P AB ABC ACD ABD F=∑m( 1, 3, 4, 5, 7, 10, 12,
2.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选
3. 在“替换为”下拉列表中选择替换字体。 4. 点击“替换”按钮，完成。
PPT放映 设置
PPT放映场合不同，放映的要求也不同，下面将例举几种常用的放映设置方式。 让PPT停止自动播放 1. 单击”幻灯片放映”选项卡，去除“使用计时”选项即可。
让PPT进行循环播放 1.单击”幻灯片放映”选项卡中的“设置幻灯片放映”，在弹出对话框中勾选“循 环放 映，按ESC键终止”。
AB Z
00 0 01 0 10 0 11 1
A DA
Z
B DB
-12V
二极管或门电路
uA
uB
uo
0V 0V -0.7V
0V 5V 4.3V
5V 0V 4.3V
5V 5V 4.3V
AB Z
00 0 01 1 10 1 11 1
ZAB
三极管非门电路(反相器)
““10”” A
RK RB -UBB
+UCC RC 截饱止和
7.5 分立元件门电路 7.5.1二极管与三极管的开关特性 7.5.2 分立元件门电路 7.5.3 复合逻辑门电路 8.1 集成门电路 1 TTL与非门 2 OC门 3 三态门(TS门)
4 集成门电路使用的一些实际问题(了解)
8.2 半加器和全加器
复习卡诺图化简法
1 什么是最小项？ 与项(乘积项)中所有变量都出现且只出现一次， 出现的形式可以是原变量也可以是反变量 。
“与非” 门逻辑状态表 逻辑表达式： Y=A B C
AB
00 00 01 01 10 10 11 11
CY
01 11 01 11 01 11 01 10
A B C
& Y
有“0”出“1”
“与非”逻 辑关系
全“1”出“0”
输入端至少有一个低电平时，T4发射极输出高 电平，产生拉电流；输入全是高电平时，T5集电极 输出低电平，产生灌电流。
+12V +3V
D1
A
D2
B
1K
D
1.5K P
A+B 18K
F =30 A + B
R 二极管或门
-12V
-12V 三极管非门
F = AB 有1出0，全0出1
根据输入波形画出输出波形
A B
&
A Y1 B
>1
Y2
A
B
Y1 Y2
有“01”出“01”，全“10”出 “10”
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15
8.1 集成门电路
分立元件门电路：体积大，速度低，带负载 能力差，工作不可靠
集成门电路：体积小、速度快、可靠性高
按制作工艺可分为双极型/单极性两大类。 TTL、CMOS逻辑门电路应用最广泛。 TTL:输入和输出端都是半导体晶体管，称之为 transistor –transistor logic gate
(4)任何位相加都产生两个结果：本位和、 向高位的进位。
8.2 半加器和全加器
1.半加器
真值表
A BS C 00 0 0 01 1 0 10 1 0 11 0 1
SA BA BA B
CAB
逻辑符号
A
S
∑
A B
=1 S
B
CO
C
逻辑图
&
C
2.全加器
A---加数；B---被加数；CI---低位的进位；S--本位和；C---进位。
AB EY
0 高阻
00 1 1 01 1 1 10 1 1 11 1 0
1V
1V
表示任意态
使能端 高电平有效
应用举例：
(1) 用做多路开关 A1
10
E0 时
A2
01
E1 时
E 使能端
G1
1
Y A12
E
G2
使禁能止
1
E
禁使止能
1
(2) 构成数据总线
数据总线
G1 E1
G2 E1
Gn
… E1
E1
3V
0V RB ui
+UCC
RC
3V
uO T
截饱止和 0V
相当于 开关断开
+UCCRCFra bibliotekuO uO 0
C
E
相当于
开关闭合
+UCC RC
uO
C
uO UCC
E
7.5.2 分立元件门电路 uA
0V
+5V
0V
5V
A
D1
Z
5V
uB
u0
0V 0.7V
5V 0.7V
0V 0.7V
5V 5V
B
D2
二极管与门电路
A3 B3 A2 B2
A1 B1
A0 B0
1
11
00
11
1
∑
∑
∑
∑
C3
=1
C2=1
C1=1
C0 =1
C0 CI
C0 CI
C0 CI
C0 CI
S3=1
S2 =0
S1=0
S0 =0
（A） 1 1 0 1 （B） +1 0 1 1 （S） 11 0 0 0
串行进位；运算速度慢；电路简单； 加法运算电路是微型机CPU中一个关键部件
这种形式的电路叫做推拉式电路。
(3)TTL反相器传输特性 (不要求)
AB段:T2,T5截止，T3,T4导通,uo=3.6V BC段:uB2增大T2发射结正偏处于放大状态,T5仍截止 CD段:Ui增大到1.4V，T2,T5迅速转为饱和导通
+5V
R1 3k R2 750 R4 100
A
B C
b1c1 T1
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路， 门电路主要有：与门、或门、与非门、或非门、 异或门等。
由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和 输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示 的。高电平和低电平都不是一个固定的数值， 而是有一定的变化范围。
7.5.1二极管与三极管的开关特性
开关电路
Ucc
R
ui
D
uo
ui=UCC----uo=1 ui=0 ----uo=0
方法一：更改图片
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1.选中模版中的图片（有些图片与其他对 而不是组合）。
2.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选
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1 TTL与非门
Y=A B C
+5V
R1
R2
R4
T1
A B C
多发射极 三极管
输入级
T2
R3
中间级
T3 T4
Y
E1
BT5
C
E2 E3
R5
等效电路
输出级
(1) 输入端有一个低电平“0”(0.3V)
+5V
1V
R1
R2
R4
“1”
A B
“0” C
T1
5V
T3
T2
负载电流 T4 （拉电流）
Y
VY=T355.-60V.7-0.7
作业：P166 8-1, 8-11
预习：8.3 编码器和译码器 8.4 数据选择器
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T3
T2
T4
3K R5
uo
T5 R3 360
(4)TTL与非门的主要参数 (不要求) 输出高电平的下限值 UOH(min) 输出低电平的上限值 UOL(max)
阈值电压或门槛电压 UTH
低电平输入电流IIL
高电平输入电流IIH 输入为高电平时流入输 入端的电流(几十微安)
输入为低电平时 流入输入端的电 流
输入短路电流IIS (-1.6mA)
扇出系数: 与非门最多能带同类负载门的个数
输出为低电平时 N0IoLma/xIIs
R1
3k
b1 c1 T1
• +5V
IIs1
R2
T
2
•
R3
IOL IIs2
•
T5
IIs3
•
输出为高电平时 N0'IoHm /IaIH x N0' N0
一般为8-10个
•
•
+5V
R2
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R4
•
T3
IiH1
T1
R5
T4 IOH
•
IiH2 •
T1
IiH3
T1
平均传输延迟时间：与非门工作速度的参数 ui
50%
o
t
uo
50%
o
t
1
tpd1
tpd2
tpd2(tpd1tpd2)
(5)线与
(连接方式)将多个与非 门输出端直接并联连接
普通TTL与非门的输出端是不允许直接相连的。 当一个门的输出为高电平另一个为低电平时， 将有 一个很大的电流同时流过着两个门的输出级，该电 流的数值远远超出正常的工作电流，可能使门电路 损坏。
A1 E 2
A2
01
10
…
En
An
10
任何时刻只允许一个三态门使能，其余为高阻态。
实现用一条总线分时传送几个不同的数据或控制信号
4 集成门电路使用的一些实际问题
TTL门电路多余输入端的处理 悬空(视为“1”) ⑴与非门多余输入端的三种处理方法
a
a接电源
b
c
b通过R接电源 c与使用输入端并联
⑵ 或非门多余输入端的三种处理方法
输出为 高电平时
R2 T3
R5
+5V
R4
iO
T4 UO
H
RL
输出为 低电平时 +5V +5V
R1
3k
R2
b1
T1
c1
T2
UOL
R3
T5
+5V R2 750 R4 100
T3 T4
3K R3
i UOH
T5
+5V R2 750 R4 100
T3
T4
3K R3
T5
UOL
2 OC门
(Open Collector Gate)集电极开路与非门
14 )
CD AB 00 00
01 11 10 11 1
01
1
F CD AB 00 01 11 10
00 0 1 1 0
11
11
10 1 1 1 1
01 1 1 1 0 11 1 0 0 1
10 0 0 0 1
P AB AC ACD BD F = BCD + AD + ACD
7.5 分立元件门电路
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真值表
A B CI S C
00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111
S ( AB A B)CI ( A B AB )CI
C(ABAB)CIAB (AB)CIAB
全加器逻辑图
C=
逻辑图
逻辑符号
例题 实现两个四位二进制数的加法运算。 用四个全加器组成串联电路 A —1101；B—1011
a
a接地
b
b通过R接地
c
c与使用输入端并联
例：A=1101, B=1001，计算A+B。
加法运算的基本规则
1101 + 1001
1001
(1)逢二进一。
10 110
(2)最低位是两个数最低位的叠加，不需考虑进位。
用半加器实现
(3)其余各位都是三个数相加，包括加数、 被加数和低位来的进位。 用全加器实现
(0.3V)
R3
R5
输入有低“0”