数字电路技术第17课

五、分立元件门电路 常用的逻辑门电路有与门、或门、与非门、 或非门、与或非门、异或门等。它们可用分立 元件实现，也可直接使用相应的集成门电路。 现在，设计电路时分立元件门电路几乎不用， 但它是集成门电路发展的基础。 我们仅介绍二极管与门、三极管非门
六、TTL反相器
按照集成度（即每一片硅片中，所含有的 元、器件数）的高低，我们将集成电路分为小 规模集成电路，中规模集成电路、大规模集成 电路和超大规模集成电路。 TTL电路即为晶体管—晶体管逻辑电路的 缩写。目前国产的TTL集成电路有CT54/CT74系 列（标准通用系列）、CT54H/CT74H系列（高速 系列）、CT54S/CT74S系列（肖特基系列）、 CT54LS/CT74LS系列（低功耗有特基系列）。 我们以TTL反相器电路为例介绍TTL电路
二、二极管的开关特性
二极管具有单向导电性，即：正向导通、 反向截止。 当二极管理想时，二极管正向导通压 降等于零，相当于短路，此时，二极管相当于 一个接通的开关。当二极管反向截止时，由于 理想二极管反向截止电阻无穷大，反向饱和电 流为零，此时，二极管相当于一个断开的开关。 可见理想二极管的导通、截止两种状态 相当于开关接通、断开两种状态，可当作开关 使用。
（1）TTL反相器的组成 由以下三部分组成： 第一部分为输入级 第二部分为中间级，它由T2管和电阻R2、 R3组成。可以从T2管的集电极和发射极同时输 出两个相位相反的信号，作为T3管和T4管输出 级的驱动信号。 第三部分为输出级
（2）工作原理 （3）电压传输特性
七、TTL与非门电路
八、TTL或非门电路
与理想二极管相比，实际二极管正向导通 压降不等于零，反向饱和电流Io也不为零。 但当实际二极管反向截止时，由于反 向截止电阻R0很大，在数字电平作用下，反向 饱和电流Io很小，可以忽略； 当实际二极管正向导通时，虽然导通压 降不等于零，但与数字电路高、低电平相比， 比较小，不影响数字电平的高、低状态。 由此可知，二极管可以当作开关元件来 使用。 二极管作为一个开关，其接通与断开均 需要时间。
三、三极管的三种工作状态
当基极电流IB=0时，集电极电流IC≈0(实 际有极小的穿透电流ICEO≈0)。 三极管集电极与射极间的电压UCE=UCC 。 此时，三极管是截止的。 三极管截止时，发射结处于反向偏置、集 电结也处于反向偏置。
当基极电流IB 在10μA~60μA范围内时， 三极管工作于放大状态，其特征为：发射结处 于正向偏置（UBE >0），集电结处于反向偏 置(UBE <0)。这时有： UCE=UCC-IC RC |UCE|>|UBE| 三极管中的电流IB和IC近似于成正比的关系， 即 IC=βIB
九、本课重点与难点 重点：晶体管的开关特性 难点：TTL门电路分析
十．课后练习 P154 3-11 预习118-137
下
课
当继续增加 IB 达到6Hale Waihona Puke BaiduμA以后，若基流 IB再 增加，集电极电流IC基本上就不变了。UCE也基 本上不变了，而且降到了很小数值。由于IB 失 去了对 IC 的控制作用，三极管也就失去了放大 作用。这种现象称为饱和现象。 晶体三极管工作于饱和状态时的特征为： 发射结和集电结都处于正向偏置。
饱和时，B、E间的电压记为UBES，称为饱 和时的基射电压；C、E间的电压记为UCES， 称为饱和时的集射电压。对于NPN硅管而言， UBES=0.7V，UCES=0.3V。饱和时的集电 极电流记为ICS，称为集电极饱和电流。ICS由 下式决定 ICS=（UCC-UCES）/ RC≈ UCC / RC 三极管刚刚出现饱和现象时的基流，称为临界 饱和基流，记为IBS。且有 IBS=（ UCC-UCES ）/β RC 晶体三极管的饱和条件为 IB≥IBS
《数 字 电 子 技 术》
主 讲： 陈 新 龙
第十七课：
在本次课中，我们将介绍晶体管的开关特 性、分立元件门电路及TTL反相器的工作原理。
一、门电路的含义
门电路是数字电路中最基本的逻辑元件， 是用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的 单元电路的通称，其应用极为广泛。 如何理解门电路呢？我们可以将它比作 一个开关：它在一定的条件下能够允许信号 通过，称为门是被打开的；若条件不满足， 信号就不能通过，称为门是被关闭的。
例1、如图示电路中，Ucc=12V， UBB=12V，R1=1.2kΩ， R2=10kΩ， Rc=1kΩ，β=30，输入电压UI分别为 UIH=3V，UIL=0.3V。试问晶体三极管处于 何种工作状态？
四、MOS管的开关特性
当栅极电压UGS为零或很小 时，MOS管处于截止状态。 当UGS> UGSTH时，MOS管 就导通 。 合理选择电路参数，可使输 入为低电平时MOS管工作在截 止区；输入为高电平时，MOS 管工作在可变电阻区。 可见，MOS管可作为开关 使用。