门电路和逻辑电路一

噪声容限电压衡量抗干扰能力
（1-35）
4.输入低电平电流I 与输入高电平电流I 4.输入低电平电流IIL与输入高电平电流IIH 输入低电平电流
（1）输入低电平电流IIL——是指当门电 输入低电平电流I 是指当门电 路的输入端接低电平时， 路的输入端接低电平时，从门电路输入端 流出的电流。 流出的电流。
A B
D1 D2
F
二极管与门
三极管非门
与非门
（1-21）
几种常用的逻辑关系逻辑 “与”、“或”、“非”是三种基本的 与 逻辑关系， 逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以 以它们为基础表示。 以它们为基础表示。
与非： 与非：条件
A、B、C都具 、 、 都具 备，则F 不发 生。
F = A• B •C
A B C
UOH (3.6V)
u0(V)
UOH
“1” 输出低电平
UOL (0.3V)
UOL (0.3V)
1
2 3 ui(V)
1
2 3 ui(V)
阈值U 阈值 T=1.4V
传输特性曲线
理想的传输特性
（1-33）
13.4.4 主要参数 1. 输出高电平 OH、输出低电平 OL 输出高电平U 输出低电平U UOH≥2.4V UOL ≤0.4V 便认为合格。 便认为合格。 典型值U 典型值 OH=3.4V UOL ≤0.3V 。 2. 阈值电压 T 阈值电压U ui<UT时，认为ui是低电平。 认为 是低电平。 ui>UT时，认为 i是高电平。 认为u 是高电平。 UT=1.4V
（1-34）
3．噪声容限电压 TTL门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。 TTL门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。 门电路的输出高低电平不是一个值 同样，它的输入高低电平也有一个范围， 同样，它的输入高低电平也有一个范围，即它的输 噪声容限。 入信号允许一定的容差，称为噪声容限 入信号允许一定的容差，称为噪声容限。
真值表
（1-13）
+12V
二极管与门
A B D1 D2 F
设二极管的饱和压降 为0.3伏。 伏 uA 0V uB 0V 3V 0V 3V uF 0.3V 0.3V 0.3V 3.3V
（1-14）
真值表
输 A 0 0 1 1 入 B 0 1 0 1 输出 F 0 0 0 1
0V 3V 3V
13.3.3“或 13.3.3“或”逻辑 A、B、C只有一个条件具备时，事件 就 、 、 只有一个条件具备时 事件F就 只有一个条件具备时， 发生。 发生。 A B C E 逻辑符号 A B C
逻辑式
F=A
逻辑非 逻辑反
真值表 A 0 1 F 1 0
（1-19）
三极管非门
+12V +3V
嵌位二极管
R1 D
A
R2
F
（三极管的饱和压降 假设为0.3V） 假设为 ） uA 3V uF 0.3 3.3
真值表
输 A 0 1 入 输 出 F 1 0
0V
（1-20）
+12V +3V +12V R1 R2 D
iC
IBS
IB5
+VCC RC iC Rb
+ 1
VCC/RC ICS
+
E D C B A 0.7V VCC
IB4= IBS IB3 IB2 IB1 IB=0 vCE
b
c 3
T 2
Ui
-
iB e
UCE
-
（1-9）
13.2.2 波形变换
+Vcc R1
uA t
A
F
R2
uF t
+Vcc
0.3V
（1-10）
T1
（1-27）
1. 任一输入为低电平（0.3V）时 任一输入为低电平（ ）
不足以让 T2、T5导通 、 A B C “0”
• •
R1 3k 1V b1
•
+5V
R4
R2 T3 R5
• •
c1
T1
三个PN结 三个 结
T2
T4
•
F
T5
R3
•
（1-28）
导通需2.1V 导通需
1. 任一输入为低电平（0.3V）时 任一输入为低电平（ ）
数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流
（1-2）
模拟信号： 模拟信号： 正弦波信号 u t
锯齿波信号
u t
（1-3）
数字信号
（1-4）
13.1.2 正逻辑与负逻辑
数字信号是一种二值信号，用两个电平（ 数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低 电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0 电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。 两种逻辑体制： 两种逻辑体制： 正逻辑体制规定 高电平为逻辑1 低电平为逻辑0 规定： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1 高电平为逻辑0 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 规定
零偏，称为临界饱和状态 对应E 临界饱和状态， 表示， 零偏，称为临界饱和状态，对应E点。此时的集电极电流用ICS表示，基极 表示， 电流用IBS表示，有: VCC - 0.7V VCC I V I CS = ≈ I BS = CS = CC RC RC β βRC 会继续增加， 不会再增加，三极管进入饱和状态。 再减小Rb ，IB 会继续增加，但IC 不会再增加，三极管进入饱和状态。 电压称为饱和压降U 其典型值为： 饱和时的UCE电压称为饱和压降UCES，其典型值为：UCES≈0.3V。 三极管工作在饱和状态的电流条件为： 三极管工作在饱和状态的电流条件为：IB＞ 电压条件为： 电压条件为：集电结和发射结均正偏
CT74LS00是一种典型的TTL与非门器件 内部含有4 CT74LS00是一种典型的TTL与非门器件，内部含有4个2输 74LS00是一种典型的TTL与非门器件， 入端与非门，共有14个引脚。 14个引脚 入端与非门，共有14个引脚。
（1-32）
13.4.3电压传输特性 13.4.3电压传输特性 输出高电平 u0(V)
分立元件门电路的缺点
1. 体积大、工作不可靠。 体积大、工作不可靠。 2. 需要不同电源。 需要不同电源。 3. 各种门的输入、输出电平不匹配。 各种门的输入、输出电平不匹配。
（1-24）
13.4
TTL门电路 TTL门电路
与分立元件电路相比， 与分立元件电路相比，集成电路具有体 积小、可靠性高、速度快的特点，而且输入、 积小、可靠性高、速度快的特点，而且输入、 输出电平匹配，所以早已广泛采用。 输出电平匹配，所以早已广泛采用。根据电 路内部的结构，可分为DTL、TTL、HTL、 路内部的结构，可分为 、 、 、 MOS管集成门电路等。 管集成门电路等。
+VCC RC iC Rb
+ 1
iC VCC/RC ICS
+
IB5 E D C IB4= IBS IB3 IB2 B A 0.7V VCC IB1 IB=0 vCE
（1-8）
b
c 3
T 2
Ui
-iB eFra bibliotekUCE-
饱和状态： 不变， （3）饱和状态：Ui不变，继续减小Rb，当UCE ＝0.7V时，集电结变为
tP q(%) = × 100% T
（1-6）
13.2
晶体管的开关作用
+VCC RC iC
iC VCC/RC ICS
+
13.2.1三极管的三种工作状态 13.2.1三极管的三种工作状态
IB5 E D C IB4= IBS IB3 IB2 B A 0.7V VCC IB1 IB=0 vCE
Rb
+
1
b
（1-11）
“与 13.3.2 “与”逻辑 A、B、C条件都具备时，事件 才发生。 、 、 条件都具备时 事件F才发生 条件都具备时， 才发生。
逻辑符号 A E B C F A B C & F
（1-12）
逻辑式 F=A•B•C A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 0 0 0 0 1 逻辑乘法 逻辑与
0V 3V 3V
真值表
输 A 0 0 1 1 入 B 0 1 0 1 输出 F 0 1 1 1
（1-17）
“非 13.3.4 “非”逻辑 A条件具备时 ，事件 不发生；A不具备 不发生； 不具备 条件具备时 事件F不发生 事件F发生 发生。 时，事件 发生。 R E A F A 逻辑符号 F
（1-18）
≥1
F
F
（1-15）
逻辑式 F=A+B+C 逻辑加法 逻辑或 F 0 1 1 1 1 1 1 1
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
真值表
（1-16）
A B
D1 D2
F
二极管或门 uA 0V
-12V
uB 0V 3V 0V 3V
uF -0.3V 2.7V 2.7V 2.7V
&
F
（1-22）
或非：条件 或非：
A、B、C任一 、 、 任一 具备， 具备，则F不 不 发生。 发生。
F = A+ B +C
A B C
≥1
F
异或： 异或：条件
A、B有一个具 、 有一个具 备，另一个不 具备则F 发生。 具备则 发生。
F = A B + AB = A⊕ B