数字电子技术逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
❖以TTL门电路为例：高电平范围2.4V~3.6V，标准高电平为 3V；低电平范围0V~0.8V，标准低电平为0.3V。
数字电路中，不需要 关注具体电压值，只 需关注电平状态
标准低电平 0.3V
0.8V 0V
0
3.6V
1
2.4V
标准高电 平 3V
TTL门电路中的高、低电 平构成的正逻辑示意图
第一节 常见元器件的开关特性
1.二极管的开关特性
A、晶体二极管静态开关特性
VON ：门槛电压或称阈值电压、开启电压 VD ：导通电压降
二极管正向导通时 的等效电路
VD =0.7V 视为硅二极管导通的条件（锗二极管0.3V）
第一节 常见元器件的开关特性
1.二极管的开关特性
A、晶体二极管静态开关特性
第一节 常见元器件的开关特性
2.三极管的开关特性
B、晶体三极管动态开关特性
ton和toff一般约在几十纳秒（ns=10-9 s）范围。通常都
有toff > ton，而且ts > tf 。
ts 的大小是影响三极管速度的最主要因素，要提高三极 管的开关速度就要设法缩短ton与toff ，特别是要缩短ts 。
第一节 常见元器件的开关特性
❖数字集成电路绝大多数都是由双极型二极管、三极管或单极 型场效应管组成。这些晶体管大部分工作在导通和截止状态
，相当于开关的“接通”和“断开”，故门电路又称为电子
开关。
静态开关特性 ： 什么条件下导通，什么条件下截止
开关特性
动态开关特性 ： 导通与截止两种状态之间转换过程的特性
数字电子技术基础第三 章逻辑门电路
2020/8/1
数字电子技术实验-组合逻辑电路设计
学生在使用实验箱时，应注意遵守实验室规定，正确连接电源和信号线， 避免短路和过载等事故发生。
实验工具介绍
实验工具类型
数字电子技术实验中常用的实验工具包括万用表、示波器、信号 发生器和逻辑分析仪等。
实验工具功能
这些工具用于测量电路的各种参数，如电压、电流、波形等，以及 验证电路的功能和性能。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
05 实验结果与分析
实验结果展示
实验结果一
根据给定的逻辑函数表达式，成 功设计了对应的组合逻辑电路， 实现了预期的逻辑功能。
实验结果二
通过仿真软件对所设计的组合逻 辑电路进行了仿真测试，验证了 电路的正确性和稳定性。
实验结果三
在实际硬件平台上搭建了所设计 的组合逻辑电路，经过测试，实 现了预期的逻辑功能，验证了电 路的可实现性。
路图。
确保电路图清晰易懂，标注必要 的说明和标注。
检查电路图的正确性，确保输入 与输出之间的逻辑关系正确无误。
连接电路并测试
根据逻辑电路图，正确连接各 逻辑门和输入输出端口。
检查连接无误后，进行功能测 试，验证电路是否满足设计要 求。
如果测试结果不符合预期，检 查电路连接和设计，并进行必 要的调整和修正。
数字电子技术实验-组合逻辑电路 设计
数字电子技术 第2章 逻辑门
2
2.1
主要内容：
基本逻辑门
与、或、非三种基本逻辑运算
与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能
41
标准TTL门的输入 / 输出逻辑电平 :
42
CMOS门的输入 / 输出逻辑电平(＋5V电源时) :
4.4V
0.33V
43
传输延迟时间tpd
t pd 1 (tPHL tPLH ) 2
tPHL和tPLH的定义（下图为非门的输入和输出波形） :
44
输入/输出电流 （1）“拉电流”工作状态 （2）“灌电流”工作状态
9
2.1.2 或门
实现“或”运算的电路称为或逻辑门，简称或门 。 逻辑或运算可用开关电路中两个开关相并联的例 子来说明
真 值 表
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
F A B
0 1 1 1
10
“或”运算的逻辑表达式为： F = A+B “或”逻辑的运算规律为：
一般形式
000 0 1 1 0 1 11 1
A
一般形式
A A A A 1 A A 0
14
非门的逻辑符号:
74LS04（六非门）
例2-5 : 向非门输入图示的波形，求其输出波形F。 解：
15
2.2 复合逻辑门
主要内容：
与非、或非、异或、同或的复合逻辑运算 与非门、或非门的逻辑功能 异或门、同或门的逻辑功能 各种复合逻辑门的真值表及输出波形
数电逻辑门电路
数电逻辑门电路逻辑门电路是数字电路中常见的一种电路结构，用于处理不同的逻辑运算和控制信号。
逻辑门电路通常由不同类型的逻辑门组成，如与门、或门、非门、异或门等。
在这篇文章中，我们将介绍几种常见的逻辑门电路以及它们的应用。
1. 与门电路与门电路是最基本的逻辑门之一，其功能是将两个输入信号进行逻辑与运算，输出结果为如果两个输入信号同时为高电平时输出高电平，否则输出低电平。
与门电路通常用于逻辑运算和控制信号的处理，比如电脑中的逻辑电路、开关控制等。
2. 或门电路或门电路是另一种常见的逻辑门，其功能是将两个输入信号进行逻辑或运算，输出结果为如果任一输入信号为高电平时输出高电平，否则输出低电平。
或门电路也广泛应用于逻辑运算和控制信号处理中，例如电脑中的逻辑电路、开关控制等。
3. 非门电路非门电路是一种单输入单输出的逻辑门，其功能是将输入信号取反输出，即如果输入信号为高电平则输出低电平，如果输入信号为低电平则输出高电平。
非门电路通常用于信号反转、逻辑反相等应用。
4. 异或门电路异或门电路是一种常见的逻辑门，其功能是将两个输入信号进行逻辑异或运算，输出结果为如果两个输入信号不相同则输出高电平，否则输出低电平。
异或门电路在数字电路设计中经常被使用，例如数据的误码检测、加法器电路等。
以上是几种常见的逻辑门电路，下面我们将介绍一个简单的逻辑门电路示例：4位全加器电路。
4位全加器电路是由4个异或门、3个与门和1个或门组成的逻辑电路，用于实现4位二进制数的加法运算。
该电路的原理是将两个4位二进制数相加，得到和输出以及进位输出。
当输入信号为A3-A0、B3-B0时，输出信号为S3-S0代表和值，C代表进位位。
在4位全加器电路中，每个异或门接收两个输入信号A和B，输出一个异或运算结果；每个与门接收三个输入信号A、B和C_in，输出一个与运算结果；一个或门接收四个输入信号S0-S3，输出一个或运算结果。
将这些逻辑门按照接线图正确连接，就可以实现全加器电路的功能。
《数字电子技术基础》——集成逻辑门电路
（6）扇入扇出数。
扇入数：
--门电路输入端的个数，用NI表示。 扇出对数于：一个2输入的“或非”门，其扇入数NI＝2。
--门电路在正常工作时，
所能带同类门电路的最大数目， 它表示带负载能力。
&
IOH IIH
拉电流负载：（存在高电平下限值）。
&
N OH
I
（驱动门）
OH
I
（负载门）
IH
IIH &
...
2.2 TTL集成逻辑门电路
2.2.1 TTL与非门电路 2.2.2 TTL集电极开路门和三态门电路 2.2.3 TTL集成电路的系列产品
2.2.1 TTL与非门电路
输入级和输出级均采用晶体三极管，称为晶体三极 管-晶体三极管逻辑电路，简称TTL电路。
1.电路结构
R1
R2
R4 +UCC
A B
D1
T1 D2
T3
T2
D3
F
T4 R3
输入级 中间级 输出级
（1）输入级。
对输入变量实现“与”运算，
输入级相当于一个与门。
A
（2）中间级。
B D1
实现放大和倒相功能。向后级
提供两个相位相反的信号，分
别驱动T3、T4管。
（3）输出级。
R1 T1 D2
输入级
R2 T2
R3 中间级
R4 +UCC T3
D3 F
1.二极管的开关特性
（1）静态特性。
iD /mA
阳极
阴极
0.5 0.7 uD/V
(VT)
（a） 电路符号
（b）特性曲线
二极管当作开关来使用正是利用了二极管的单向导电性。
数字电子技术第二章逻辑门电路2
A
B
C
Rb1 4kΩ
T1
Rc2 1.6kΩ
T2
VCC(5V)
Rc4 130Ω
T4
D vOH
Re2 1kΩ
Rb1 4kΩ
Rc2 1.6kΩ
T1
T2
T3
VCC(5V) Rc4 130Ω
T4 D
vOL
T3
Re2 1kΩ
(二)集电极开路与非门电路
1. 使用时的外电路连接
RRb1b1
RRc2c2
VCVCCC
输入高电平噪声容限(最大允许负向干扰电压) VNH＝VOH（min）-VIH(min)＝2.4V-2.0V＝0.4V
三.输入特性和从其上可以得出的参数
（一）标准生产工艺的TTL非门的输入特性曲线
输入特性曲线是研究输入电压与输入电流之间关系的曲线。
（二）从标准生产工艺的TTL非门输入特性曲线上可以得出的参数
T2
R e2 1K W
中间级
VCC (5V) Rc 4 130 W
T4
D
+
T3
负载
vO
–
输出级
输出级
T输3、入D级、T1T和4和电R阻c4构 成中Rb推间1组拉级成式T。2和的用电输于阻出提级。 用R高c2于电、提路Re高的2组开开成关关，速速从度度 和T2的带集负电载极能和力发。射 极同时输出两个相 位相反的信号，作 为T3和T4输出级的 驱动信号；
1.输体出制高中电代平表电逻压V辑OH“——1在”的正输逻出辑
电压。VOH的理论值为3.6V。 2.标准输出高电平USH_ —— 产品规
定输出高电压的最小值 VOH（min）=2.4V。
3.输体出制低中电代平表电逻压V辑OL“——0在”的正输逻出辑
实验一-基本逻辑门电路实验
二 、 TTL、HC器件的电压传输特性
２.输出无负载时74LS00、74HC00电压传输特性测试数据
输入Vi(V)
0.0 0.2 … 1.2 1.4 … 4.8 5.0
74LS00
输出Vo
74HC00
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
３.输出无负载时74LS00、74HC00和 74HCT00电压传
互连规则与约束
TTL、CMOS器件的互连： 器件的互连总则
在电子产品的某些单板上，有时需要在某些逻辑电平的器件之间进行互连。 在不同逻辑电平器件之间进行互连时主要考虑以下几点： 1：电平关系，必须保证在各自的电平范围内工作，否则，不能满足正常逻辑 功能，严重时会烧毁芯片。 2：驱动能力，必须根据器件的特性参数仔细考虑，计算和试验，否则很可能 造成隐患，在电源波动，受到干扰时系统就会崩溃。 3：时延特性，在高速信号进行逻辑电平转换时，会带来较大的延时，设计时 一定要充分考虑其容限。 4：选用电平转换逻辑芯片时应慎重考虑，反复对比。通常逻辑电平转换芯片 为通用转换芯片，可靠性高，设计方便，简化了电路，但对于具体的设计电 路一定要考虑以上三种情况，合理选用。 对于数字电路来说，各种器件所需的输入电流、输出驱动电流不同，为了驱 动大电流器件、远距离传输、同时驱动多个器件，都需要审查电流驱动能力： 输出电流应大于负载所需输入电流；另一方面，TTL、CMOS、ECL等输入、输 出电平标准不一致，同时采用上述多种器件时应考虑电平之间的转换问题。
五、 不同逻辑电平接口转换及其应用
1.TTL与CMOS 2.CMOS与TTL 2.TTL与LVTTL 3.TTL与LVCMOS 4.LVTTL与TTL 5LVTTL与CMOS 5.LVCMOS与TTL 6.LVCMOS与CMOS 7.TTL/CMOS与ECL 8. LVTTL/LVCMOS与LVECL 9.其它
数字电子技术基础：第三章 逻辑门电路
逻辑符号
C
vI /vO
TG
vO /vI
C
C
υo/ υI
2. CMOS传输门电路的工作原理
vI /vO
5V到+5V
C
+5V
TP +5V vO /vI
5V TN
5V
C
设TP:|VTP|=2V， TN:VTN=2V
I的变化范围为－5V到+5V。
c=0=-5V， c =1=+5V
1）当c=0， c =1时 GSN= -5V (－5V到+5V)=(0到-10)V
在由于电路具有互补对称的性质，它的开通时间与关 闭时间是相等的。平均延迟时间：<10 ns。
动态功耗
CMOS反相器的PD与f和 2 VDD
CMOS反相器从一个稳定状态转变到另一个稳定状态时所产生的功耗
PD=PC+PT
分布电容CL充放电引起的功耗： PC CL fVD2D
CMOS管瞬时交替导通引起的功耗：PT CPD fVD2D
74标准系列 74LS系列
74AS系列
74LVC 74VAUC 低(超低)电压 速度更加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74ALS
3.1 概述
门电路：实现基本逻辑/复合逻辑运算的单元电路
逻辑状态的描述—— 正逻辑：高电平→1，低电平→0 负逻辑：高电平→0，低电平→1
缺点：功耗较大/速度较慢
VDD VIH(min) I OH(total) I IH(total)
… …
I0H（total) &1
+V DD RP
&
&1
IIH（total) &
数字电子技术_第2章_逻辑门
第2章逻辑门内容提要：本章系统地介绍数字电路的基本逻辑单元—门电路，及其对应的逻辑运算与图形描述符号，并针对实际应用介绍了三态逻辑门和集电极开路输出门，最后简要介绍TTL集成门和CMOS集成门的逻辑功能、外特性和性能参数。
2.1 基本逻辑门导读:在这一节中，你将学习：⏹与、或、非三种基本逻辑运算⏹与、或、非三种基本逻辑门的逻辑功能⏹逻辑门真值表的列法⏹画各种逻辑门电路的输出波形在逻辑代数中，最基本的逻辑运算有与、或、非三种。
每种逻辑运算代表一种函数关系，这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述，也可用文字来描述，还可用表格或图形的方式来描述。
最基本的逻辑关系有三种：与逻辑关系、或逻辑关系、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为逻辑门电路。
例如：实现“与”运算的电路称为与逻辑门，简称与门；实现“与非”运算的电路称为与非门。
逻辑门电路是设计数字系统的最小单元。
2.1.1 与门“与”运算是一种二元运算，它定义了两个变量A和B的一种函数关系。
用语句来描述它，这就是：当且仅当变量A和B都为1时，函数F为1；或者可用另一种方式来描述数字电子技术2它，这就是：只要变量A 或B 中有一个为0，则函数F 为0。
“与”运算又称为逻辑乘运算，也叫逻辑积运算。
“与”运算的逻辑表达式为： F A B =⋅ 式中，乘号“．”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“．”经常被省略。
该式可读作：F 等于A 乘B ，也可读作：F 等于A 与B 。
逻辑与运算可用开关电路中两个开关相串联的例子来说明，如图2-1所示。
开关A 、B 所有可能的动作方式如表2-1a 所示，此表称为功能表。
如果用1表示开关闭合，0表示开关断开，灯亮时F =1，灯灭时F =0。
则上述功能表可表示为表2-1b 。
这种表格叫做真值表。
它将输入变量所有可能的取值组合与其对应的输出变量的值逐个列举出来。
它是描述逻辑功能的一种重要方法。
表2-1a 功能表由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：00001100111⋅=⋅=⋅=⋅= 表2-1b “与”运算真值表图2-1 与运算电路第二章 逻辑门 3简单地记为：有0出0，全1出1。
数字电子技术基础第二章门电路课件
IF
外加的正向电压有一 部分降落在PN结区，方 向与PN结内电场方向相 反，削弱了内电场。于是， 内电场对多数载流子扩散 运动的阻碍减弱，扩散电 流加大。扩散电流远大于 漂移电流，可忽略漂移电 流的影响，PN结呈现低 阻性。
数字电子技术基础第二章门电路课件
反向截至
PN结 P 外电场 NN
数字电子技术基础第二章门电路课件
• PN节的动态开关特性
– 动态开关特性是指二极管由导通到截止，或由截止到 导通，瞬变状态下的特性
v
动态时，加到两边的电压突
t
然反向时，电流的变化要稍
微滞后，这是因为PN结要建
i
立起足够的电荷梯度后才有
扩散运动
t
数字电子技术基础第二章门电路课件
三极管的开关特性
数字电路中，三极管作为开关使用， 它工作在饱和区和截 止区，对应电路的两个状态
R 1A
0
&
B
&
&
Y
C
&
数字电子技术基础第二章门电路课件
【例3】 三层楼房，楼道只有一盏灯。试设计该楼道灯控制电 路。要求：在每一层均可控制开关。
开关—A、B、C
合——“1” 开——“0”
灯—Y
亮——“1” 灭——“0”
A、B、C Y
000
0
001
010
1
100
011
101 0
110 111 1
CB A Y 0 00 0 001 1 010 1 011 0 10 0 1 10 1 0 110 0 111 1
数字电子技术基础第二章门电路课件
组合逻辑电路设计
（1）根据设计要求，定义输入、输出逻辑变量，并给输 入、输出逻辑变量赋值，即用0和1表示信号的有关 状态；
数字电子技术第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路
第6次课三种基本逻辑关系、分立元件门电路、复合逻辑门电路●本次重点内容：1、与、或、非三种基本逻辑关系及真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
2、分立元件门电路的工作原理。
3、复合逻辑关系：与非、或非、与或非、异或、同或的真值表、逻辑表达式、门电路逻辑符号。
●教学过程6.1三种基本逻辑关系一、与逻辑关系所谓与逻辑关系：就是指决定某事件结果的所有条件全部具备，结果才能发生，而只要其中一个条件不具备，结果就不能发生，这种逻辑关系称为与逻辑关系。
与逻辑示意如图6-1所示：用A，B表示条件，即开关的状态；用Y表示结果，即表示灯的亮、灭状态。
图6-1 与逻辑示意图开关：“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开。
灯：“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。
根据所有可能的开关组合状态与灯亮、灭的对应关系，可以列出真值表。
如表6-1所示。
表6-1 与逻辑真值表由表6-1可以得出“与”逻辑关系为“有0出0，全1出1”。
与门是实现与逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-2所示：图6-2 与逻辑符号二、或逻辑—在A，B等多个条件中，只要具备其中一个条件，事件就会发生；只有所有条件均不具备时，事件才不会发生，这种因果关系称为或逻辑关系。
或逻辑示意如图6-3所示：图6-3 或逻辑示意图经分析开关A，B的闭合情况，可以列出或逻辑真值表如表6-2所示：表6-2 或逻辑真值表由上表6-2可以得知或逻辑功能为“有1出1，全0出0”。
或门是实现或逻辑关系的电路，其逻辑符号如图6-4所示。
图6-4或逻辑符号三、非逻辑：决定事件结果只有一个条件，当条件具备时，结果就不发生；当条件不具备时，结果就发生。
这种因果关系称为非逻辑关系。
非逻辑示意如图6-5所示。
当开关A闭合时，灯Y灭；当开关A断开时，灯Y亮。
可见，对灯亮来说，开关A闭合是非逻辑关系。
图6-5非逻辑示意如图经分析可以列出或逻辑真值表6-3。
表6-3 非逻辑真值表由上表可以得知非逻辑功能为“是0出1，是1出0”。
数字电子技术逻辑门电路
• 引言 • 逻辑门电路基础知识 • 逻辑门电路的工作原理 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实现方式 • 结论
01
引言
主题简介
逻辑门电路是数字电子技术中的 基本单元，用于实现逻辑运算和
信号处理功能。
逻辑门电路由输入端和输出端组 成，根据输入信号的状态（高电 平或低电平）决定输出信号的状
基于CMOS的逻辑门电路实现方式
总结词
CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）是一种常见的数字逻辑门电路实现方式，它利用互 补的NMOS和PMOS晶体管作为开关元件，具有功耗低、抗干扰能力强等优点。
详细描述
基于CMOS的逻辑门电路通常由输入级、中间级和输出级三部分组成。输入级由NMOS和PMOS晶体管组成，用 于接收输入信号；中间级由NMOS和PMOS晶体管组成，用于放大和传递信号；输出级由NMOS和PMOS晶体管 组成，用于驱动负载并输出信号。
04
逻辑门电路的应用
逻辑门电路在计算机中的应用
计算机的基本组成
逻辑门电路是计算机的基本组成单元，用于实现计算机内部的逻 辑运算和数据处理。
中央处理器（CPU）
CPU中的指令执行和数据处理都离不开逻辑门电路，它控制着计算 机的运算速度和性能。
存储器
存储器中的每个存储单元都是由逻辑门电路构成的，用于存储二进 制数据。
逻辑门电路在数字通信中的应用
数据传输
01
逻辑门电路用于实现数字信号的编码、解码和调制解调，确保
数据在通信信道中可靠传输。
信号处理
02
逻辑门电路用于信号的逻辑运算、比较和转换，实现数字信号
的处理和分析。
数字电子技术-逻辑门电路PPT课件
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
八种逻辑门电路真值表
八种逻辑门电路真值表1. 逻辑门的基本概念在数字电子技术中，逻辑门是一种用于执行逻辑运算的电子电路。
它们由晶体管等离散元件或集成电路组成，并可根据输入信号的不同组合产生特定的输出信号。
逻辑门通常用于构建数字系统中的各种功能和算法。
2. 基本逻辑门在数字电子技术中，有八种基本的逻辑门，包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）、同或门（XNOR）和与或非门（AOI）。
下面将分别介绍每种逻辑门的真值表和功能。
2.1 AND 与门AND 与门是最简单的逻辑运算器，其输出仅在所有输入都为高电平时才为高电平。
其真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 01 0 01 1 12.2 OR 或门OR 或门是逻辑运算器，其输出仅在至少一个输入为高电平时才为高电平。
其真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 12.3 NOT 非门NOT 非门是逻辑运算器，其输出与输入相反。
其真值表如下：输入A 输出Y0 1输入A 输出Y1 02.4 NAND 非与门NAND 非与门是逻辑运算器，其输出仅在所有输入都为高电平时才为低电平。
其真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 10 1 11 0 11 │ 1 │ 0 │###2.5 NOR 非或门 NOR 非或门是逻辑运算器，其输出仅在所有输入都为低电平时才为高电平。
其真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 10 1 01 0 01 │ 1 │ 0 │###2.6 XOR 异或门 XOR 异或门是逻辑运算器，其输出仅在输入信号中的一个为高电平时才为高电平。
其真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 │ 1 │ 0 │###2.7 XNOR 同或门 XNOR 同或门是逻辑运算器，其输出仅在输入信号中的两个相等时才为高电平。
其真值表如下：###2.8 AOI 或与非门 AOI 或与非门是逻辑运算器，其输出仅在至少一个输入为低电平时才为高电平。
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按电路结构不同分 是构成数字电路的基本单元之一
TTL 集成门电路
输入端和输出端都用 三极管的逻辑门电路。
CMOS 集成门电路
用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
CTMT按LO功即S 能即T特rCa点nomsi不sptlo同erm-分TernatnasriystMoreLtaol-gOicxide-Semiconductor
注意
只有 OC 门才能实现线与。普通 TTL 门输出端不能并联，否则可能损坏器件。
集电极悬空
A
B
Y
Y ? (A?B)?
OC门输出端可直接连接实现线与。
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2. 应用
(1) 实现线与
两个或多个 OC 门的输出端直接相连，
相当于将这些输出信号相与，称为线与。
Y ? AB ?CD ? AB ? CD
相当于与门作用。
因为 Y1、Y2 中有低电 Y 平时，Y 为低电平；只有
Y1、Y2 均为高电平时，Y 才为高电平，故 Y = Y1 ·Y2。
CT 74
CT74H 系列 (即高速 TTL 简称 HTTL)
CT74S 系列 (即肖特基TTL
简称 STTL)
CT74AS 系列 (即先进肖特基TTL
简称 ASTTL)
向高速 发展
系
列 ( 即 标 准 TTL
CT74L 系列 (即低功耗 TTL
简称 LTTL)
向低功 耗发展
CT74LS 系列 (即低功耗肖特基TTL
54 工作环境温度-55—120℃ 电源工作范围5V±10%
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2.2 TTL集电极开路门 (OC门)和三态输出门 (TS门)
一.集电极开路门（ OC门）
A
1、为什么需要OC门？
B
Y
普通与非门输出不能直接连在一起实现 C
“线与”！
D
Y ? ( AB)??(CD)?
1
0
产生一个很大的电流
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– 直流电源电压 – 输入 / 输出逻辑电平 – 扇出系数 – 传输延时 – 功耗
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1、输入 / 输出逻辑电平 ? 标准TTL门的输入 / 输出逻辑电平 :
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2、传输延迟时间tpd
1 t pd ? 2 (tPHL ? tPLH )
? tPHL和tPLH的定义 :
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普通门 (推拉式输出)
输出 三态门 CMOS开路门Leabharlann 传输门数字电子技术
二、最简单的与、或、非门电路逻辑电平
1 二极管与门
A/V B/V Y/V
0 0 0.7
0 3 0.7 3 0 0.7 3 3 3.7
图2.3.1 二极管与门
缺点：输出电平发生偏移
真值表 ABY
000 010 100 111
返回
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双列直插 14 引脚 四 2 输入与非门
xx74xx00 引脚图
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54、54H、54S、54LS系列 54系列与74系列的比较
相同之处： 完全相同的电路结构和电器性能参数.
不同之处： 54系列的工作温度范围更宽，电源允许
的工作范围更大。
74 工作环境温度0—70℃ 电源工作范围5V±5%
2 二极管或门
图2.3.2 二极管或门
缺点：输出电平发生偏移
逻辑电平
A/V B/V Y/V 0 00 0 3 2.3 3 0 2.3 3 3 2.3
真值表
ABY 000 011 101 111
返回
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3三极管非门
真值表
A
Y
0
1
1
0
图2.3.3 三极管非门（反相器）
R2 和VEE的作用：保证输入为低电平时三极管可靠 截止；输入为高电平时，保证三极管工作在深度饱 和状态，使输出电平接近于零。
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不同系列 TTL 中，器件型号后面几位数字相同时，通
常逻辑功能、外型尺寸、外引线排列都相同。但工作速
度(平均传输延迟时间 tpd )和平均功耗不同。实际使用 时， 高速门电路可以替换低速的；反之则不行。
例如 CT7400 CT74L00 CT74H00 CT74S00 CT74LS00 CT74AS00 CT74ALS00
3、扇入和扇出系数 ? “拉电流”工作状态 : ? “灌电流”工作状态 :
? 扇入系数：指一个门电路所能允许的输入端个数。
? 扇出系数：一个门电路所能驱动的同类门电路输入
端的最大数目。
? 扇出系数的计算公式为： 扇出系数 ? IOH 或 ? IOL
I IH
I IL
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按平均传输延迟时间和平均功耗不同分
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2.1 TTL 集成逻辑门
主要要求：
了解 TTL 与非门的组成。 掌握 TTL 基本门的逻辑功能和主要外特性。 掌握集电极开路门和三态门的逻辑功能和应用 。 了解 TTL 集成逻辑门的主要参数和使用常识。
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概述
最简单的数字集成电路是 集成逻辑门 。
集成电路的优点：如体积小、耗电省、 重量轻、 可靠性高。 把若干个有源器件和无源器 及其连线， 按照一定 的功能要求，制件作在一块半导体基片上， 这样的产 叫集成电路。其规模一般是根据门的数目 来划分品 的 ：有SSI ，MSI ，LSI ，VLSI 等。集成电 路逻辑门按照组成的有源器件可分为 两大类： TTL门 ，MOS门，后者主要是 CMOS门。
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2.1.1TTL 与非门的电路结构和工作原理
一、电路结构
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二、TTL 与非门的工作原理 （设输入VIH=3.6V，VIL=0.3V）
Y ? AB
? 输入至少有一个为低电平时，输出高电平 ? 输入均为高电平时，输出低电平
数字
2.1.2
集电 成子 电技 路术门的性能参数
? 数字集成电路的性能参数主要包括：
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第 2 章 集成逻辑门
概述 TTL 集成逻辑门 集成逻辑门的应用
本章小结
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概述
主要要求：
了解逻辑门电路的作用和常用类型。 了解基本逻辑门电路的组成
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一、门电路的作用和常用类型
门按与电逻门路辑或功(G门能at不e C非同ir门分cuit)异常或用门指复用合与以逻非实辑门现关基系或本的非逻电门辑子关电与系路或和。非门
措施： (1)措采施用：S增BD大和电抗阻饱值和三极管； ((23))C采减T用小74有电AL源路S泄中系放的列电电路阻；值向功。减耗小(即先进低功耗肖特基TTL 延迟积
)
简称 LSTTL)
简称 ALSTTL)
发展
其中，LSTTL 系列综合性能优越、品种多、 价格便宜； ALSTTL 系列性能优于 LSTTL，但品 种少、价格较高，因此实用中多选用 LSTTL。