14电路

开关电路
D + ui =0V － RL + uoo u －
ui =5V 时的等效电路
ui =0V 时的等效电路
第14章 逻辑门电路
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二、三极管的开关特性
Rc Rb
+VCC iC
2、或逻辑（或运算） 意义：当决定事件（Y）发生的各种条件（A，B)中，只要有 一个或多个条件具备，事件（Y）就发生。 表达式为：
Ｙ＝Ａ+Ｂ
A
真值表
例：开关A，B并联控制灯泡Y
B E 电路图
Y
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 0 1 1 1
两个开关只要有一个接通，灯就会亮。
L=AB
第14章 逻辑门电路
第14章 逻辑门电路
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2、二极管或门
5V A D1 0V B D2 R Y
真值表
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 1 1 1
3kΩ
逻辑符号：
A B
≥1
Ｙ＝Ａ+Ｂ
第14章 逻辑门电路
c
iB(μ A)
iC (mA)
直流负载线
80μ A
b iB
uo
饱 和 区
VCC Q2 Rc Q
放 区 大
60μ A 40μ A 20μ A
ui

e
0 工作原理电路 0.5
Q1 i =0 B
uBE (V)
0 UCES
VCC 输出特性曲线
输入特性曲线
截止区
uCE (V)
＋ ui=UIL<0.5V －
截止状态 Rc Rb b c
1、与逻辑（与运算） 意义：当决定事件（Y）发生的所有条件（A，B）均满
足时，事件（Y）才能发生。 表达式为：
Ｙ＝ＡＢ
B Y 电路图
真值表
例：开关A，B串联控制灯泡Y
A E
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 0 0 0 1
两个开关必须同时接通灯才亮。
L=AB
第14章 逻辑门电路
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A 0 1
Y 1 0
开关闭合灯才亮。
第14章 逻辑门电路
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二、 逻辑代数的运算法则
1、常量之间的关系
与运算：0 0 0
或运算： 0 0 0
非运算： 1 0
0 1 0
第14章 逻辑门电路
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二 、数制转换
1、N进制数 十进制数
规则：将N进制数按权展开，即可以转换为十进制数。
例：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2 ＝(5.25)10 2、十进制数 N进制数
第14章 逻辑门电路
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第14章 逻辑门电路
14.1 数制与编码 14.2 逻辑代数及应用
14.3 晶体管的开关作用
14.4基本逻辑门电路
第14章 逻辑门电路
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+VCC ＋ uo=+VCC －
e
饱和状态 Rc Rb b c ＋ ＋ ＋ ＋ uo=0.3V ui=UIH iB≥IBS 0.3V 0.7V － － － － e
+VCC
第14章 逻辑门电路
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第14章 逻辑门电路
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1、二极管与门
+VCC(+5V) R 3kΩ
真值表
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 0 0 1
5V
D1 A D2 B
Y
0V
逻辑符号：
A B
&
Y
Ｙ＝ＡＢ
2、八进制 数码为：0～7；基数是8。
运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。
3、十六进制 数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。
第14章 逻辑门电路
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14.4 基本逻辑门电路
14.4
基本逻辑门电路
逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的电子电 路。简称门电路。 基本门电路：与门、或门、非门（反相器）
常用门电路：与非门、或非门、与或非门和异或门等。
说明： 逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件 的导通、截止（即开、关）两种工作状态。
一、逻辑代数极其应用
逻辑代数：是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是
分析和设计数字电路的数学工具。
逻辑函数：输入逻辑变量A、B、C、…和输出逻辑变量Y就
的关系。记为：
Y f ( A, B, C,)
三种基本 与、或、非 逻辑运算： 导出逻辑运算 与或、与非、与或非、异或
第14章 逻辑门电路
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数字电路的的特点与分类
1、数字电路的特点
（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和 数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低 电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。 （2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻 辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间 的关系。 （3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高， 只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
三、 编码
用一定位数的二进制数 来表示十进制数码、字母、 符号等信息称为编码。 用以表示十进制数码、字母 、符号等信息的一定位数的二进 制数称为代码。 二-十进制代码：用4位二 进制数来表示十进制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。 用四位自然二进制码中的前 十个码字来表示十进制数码，因 各位的权值依次为8、4、2、1， 故称8421 BCD码。
几种进制数之间的对应关系
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二进制数 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 八进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 十六进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
第14章 逻辑门电路
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2、数字电路的分类 （1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每 片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模 （LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数 目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可 分为通用型和专用型两大类型。
（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型 （TTL型）和单极型（MOS型）两类。
（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组 合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功 能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的 状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和 当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。
1 0 0
11 1
0 11
0 1
1 0 1
111
2、基本公式
A 0 A 0-1 律： A 1 A
互补律： A A 1
A 1 1 A 0 0
A A 0
等幂律： A A A
A A A
双重否定律： A A
分别令A=0及 A=1代入这些 公式，即可证 明它们的正确 性。
第14章 逻辑门电路
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3、基本定理
A B B A 交换律： A B B A
利用真值表很容易证 明这些公式的正确性。 如证明A· B=B· A：
第14章 逻辑门电路
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14.2 逻辑代数及应用
•
14.2 逻辑代数及应用
逻辑代数及其基本运算
•
逻辑代数的运算法则
第14章 逻辑门电路
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3、三极管非门
YA
A Y 1 0
真值表
一、数制
二进制数只有0 和1两个数码， 数码为：0、1；基数是2。 它的一位都可 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 以用电子元件 二进制数的权展开式： 来实现。 如：(101.01) ＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2 ＝(5.25)10
2
1、二进制
各数位的权是２的幂
( A B) C A ( B C ) 结合律： ( A B) C A ( B C )
A (B C) A B A C 分配律： A B C ( A B) ( A C )
A .B A B 反演律（摩根定律）： A B A B
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3、非逻辑（非运算） 意义：当决定事件（Y）发生的条件（A）满足时，事件 不发生；条件不满足，事件反而发生。 表达式为： Ｙ＝Ａ 真值表
例：开关A控制灯泡Y
R E 电路图 A Y
规则： 采用的方法 — 基数连除、连乘法
原理：将整数部分和小数部分分别进行转换。 整数部分采用基数连除法，小数部分 采用基数连乘法。转换后再合并。
例：(44.375)10＝(101100.011)2
第14章 逻辑门电路
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数字信号与数字电路
模拟信号：在时间上和 数值上连续的信号。
u
概述：
数字信号：在时间上和 数值上不连续的（即离 散的）信号。
u
t
模拟信号波形 数字信号波形
t
对模拟信号进行传输、 处理的电子线路称为 模拟电路。
对数字信号进行传输、 处理的电子线路称为 数字电路。
第14章 逻辑门电路
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第14章 逻辑门电路
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14.1 数制与编码 14.1 数字与编码
• 数制
•
编码
第14章 逻辑门电路
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第14章 逻辑门电路
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14.3 晶体管的开关作用
一、 二极管的开关特性
二极管符号： ＋ uD
－
14.3
晶体管的开关作用
D + ui －
负极
RL
+ uo －
正极
D + + － 0.7V ui =5V RL － + uo －