2.1 分立元件门电路
分立元件门电路
知识就是力量青肯肯肯色書色青書■^希第二节TTL集成门电路培工院电子081班李红丙【教学目标】1.知识目标（1）理解分立元件构成的与门、或门及非门的模拟电路构成和工作原理;（2）掌握分立元件与门、或门及非门的逻辑符号和输入输出。
2.能力目标（1）通过电路原理的分析，让学生自己得到电路输入与输出的物理意义和数字表示的实际情况；（2）通过模拟电路的分析，培养学生电路分析，研究数字电路原理能力。
3•情感、态度与价值观让学生观察和体验模拟电路分析，由简入繁逐步学习，学会循序渐进地学习科学知识的态度。
【教学方法】阅读法、讲授法和讨论法【教学重点】1、用模拟电路功能分析法，研究简单的分立元件构成门电路的逻辑功能；2、掌握分立元件构集成的与门、或门及非门输入输出变化状态。
【教学难点】理解整个分立元件构成的与门、或门及非门的模拟电路的结构原理，知道元器件的参数和此参数的意义。
教学阶段&— V通过对前面所学模拟电路的知识，告诉同学一.二极管构成的与门1•二极管构成的与门电路图：1 VCC=5VA —M ■_—丫 B —H —A ——教师引导 学生活动 说明知识就星力量2.逻辑符号:时，Y 的不同输出情引入新课们，模拟电路还可以构成数字电路，然后用 数字电路来完成集成块的设计等。
下面是一一 个分立元件构成的电路引起学生 对本节课 的兴趣，和 前面所学 课程构成 对比 让学生成为 观察者而不 仅仅是被动 的接受者让学生跟 着老师，一 起分析电 路，得出A 、B 两不 同的输入 加深学生对TTL 与非门的认识和理知识就是力量教学阶段教师引导学生活动说明护■■ft育K含肯夫口忑貝*意t 二& '星* * 1列出分立元件与门的真值表，如表9-1 , 再进行逻辑波形图的描绘，进一步理解与门的功4.表9-1 :A !B Y000010---- -----------------1001112输入端与门电路真值衰Y ------------------ —6.逻辑表达式：Y A ? B让学生明白真值表和逻辑表达式之间的转换让学生总结教师做引导，学生进行对真值表和逻辑关系所表示的含义进行理解知识就是力量教学阶段教师引导学生活动说杵杵-#明*-二.二极管构成的或门1.二极管构成逻辑或门电路图：VIG-rrt2.逻辑符号：A —{ IB4TJ Y 3•逻辑结构图：5.逻辑波形图: 要求学生从实验中找出造成误差的原因，并说出怎样来减小误差。
各种门电路
门电路——用以实现各种基本逻辑关系的电子电路正逻辑——用1 表示高电平、用0 表示低电平负逻辑——用0 表示高电平、用1 表示低电子的情况。
2.2 分立元件门电路2.2.1 二极管的开关特性图2.2.1二极管静态开关电路及其等效电路(a)电路图(b) 输入高电平时的等效电路(c)输入低电平时的等效电路二、动态开关特性在高速开关电路中，需要了解二极管导通与截止间的快速转换过程。
图２.２.２二极管动态开关特性(a)电路图(b)输入脉冲电压波形(c)实际电流波形当输入电压U I由正值U F跃变为负值U R的瞬间，V D并不能立刻截止，而是在外加反向电压U R作用下，产生了很大的反向电流I R，这时i D＝I R≈- U R／R ，经一段时间t rr后二极管V D才进人截止状态，如图3. 2. 3 (c) 所示。
通常将t rr称作反向恢复时间。
产生t rr的主要原因是由于二极管在正向导通时，P 区的多数载流子空穴大量流入N 区，N 区的多数载流子电子大量流入P 区，在P 区和N 区中分别存储了大量的电子和空穴，统称为存储电荷。
当U I由U F跃变为负值U R 时，上述存储电荷不会立刻消失，在反向电压的作用下形成了较大的反向电流I R ，随着存储电荷的不断消散，反向电流也随之减少，最终二极管V D转为截止。
当二极管V D由截止转为导通时，在P 区和N 区中积累电荷所需的时间远比t rr小得多，故可以忽略。
2. 2. 2 三极管的开关特性一、静态开关特性及开关等效电路2. 3.1 二极管门电路一、二极管与门电路图２.３.１二极管与门的工作原理二、二极管或门电路图２.３.２二极管或门的工作原理(a)电路图(b)逻辑符号(c)工作波形表2.3.1 或门输入和输出的逻辑电平表2.3.2 或门的真值表2.3.2 三极管非门电路图２.３.３三极管非门的工作原理(a)电路图(b)逻辑符号(c)工作波形表 2.3.3 非门的真值表２.３.３组合逻辑门电路图２.３.４与非门电路及其逻辑符号(a)电路图(b)逻辑符号二、或非门电路列出其真值表图2.3.5 或非门电路及其逻辑符号(a)电路图(b)逻辑符号2 . 4 . 1 TTL 与非门内部电路只需了解原理，外部特性要掌握。
第二章门电路
7
§2.2 半导体三极管的开关特性 一. 双极型三极管的结构 IC
IB
VBC – + + + VCE VBE – – IE
NPN Si管
8
二. 特性
1.电流：IE =IB +IC 2.工作状态： 工作状态分类 导通 截止
IC1
T2 • IE2 • Y ° T5
R3
•
IR3
IB5
N—表示N个发射极。
41
●T1的状态：
∵VB1=VBC1+VBE2+VBE5=2.1V ∴T1处于倒置状态。 I C1 I B1 N反 I B1
I B1 VCC VB1 R1
0.73mA
● T2、 T5的状态：
T2、 T5饱和VO=0.3V
45
二.TTL与非门 • R1 4K • Vcc =5V
°
R2 1.6K
•
R4 130
T4
A
B
T1
T2
• R3 1K • 倒相级
D3
• T5 Y °
输入级
输出级
46
三.负载能力分析 负载——指门电路输出端所接的其它 电路。 NO——扇出系数，表示能够驱动同类门的数目。 灌电流负载——负载电流从后级门注入前级门 负载
14
5）饱和条件及特点 条件：IB >IBS IB — 进入饱和以后的基流。 IBS—临界饱和基流。 求IB 、 IBS的步骤： Vi VBE a）I B Rb
b）I CS c）I BS VCC VCES VCC RC RC I CS
分立元件逻辑门
（2-18）
§2.3
TTL与非门 TTL与非门
二、输入、输出负载特性 输入、
1. 扇出系数 扇出系数: &
与非门电路输出能驱动同类门的个数。 与非门电路输出能驱动同类门的个数。
？
&
分两种情况讨论： 分两种情况讨论：
（1）前级输出为 高电平时 ） （2）前级输出为 低电平时 ）
（2-9）
§2.3
TTL与非门 TTL与非门
+5V
R1 R2 T3 R5 T5 R4
A B C
T1
T2
T4
F
T1 —多发射极晶 多发射极晶 体管：实现“ 体管：实现“与” R3 运算。 运算。
输入级
中间级
输出级
（2-10）
§2.3
TTL与非门 TTL与非门
+5V
R1 R2 T3 R5 T5 R3 R4 复合管形式 A B C
OC门可以实现“线与”功能。 门可以实现“线与”功能。 门可以实现 UCC & F1 & F2 & F3 分析： 任一导通， 分析：F1、F2、F3任一导通，则F=0。 。 F1、F2、F3全截止，则F=1 。 全截止， RL F
UCC RL T5 T5 T5
T1
T2
T4
F
“与” 与
“非” 非
输出级
与非门
（2-11）
二、工作原理 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 、 R1 3k 0.7V b1 R2 750Ω Ω T2 T3 3k R5
§2.3
TTL与非门 TTL与非门
分离元件门电路完整PPT
（2-32）
符号
！
&
第三十三页
（2-33）
应用时输出端要接一上拉负载电阻RL
R1
+5V
UCC
3k
R2
A B
b1 c1 T1
T2
RL
C
F
T5
R3
第三十四页
（2-34）
1、OC门可以实现“线与”功能
UCC
&
F1
&
F2
RL F
输出级
&
F3
F=F1F2F3
第三十五页
UCC RL
T5 T5 T5
（2-35）
名称及符号 输 入 低 电 平 电 流 I iL 输 入 高 电 平 电 流 I iH IO L 及 其 极 限 IOL（ m ax） I O H 及 其 极 限 I O H (m ax)
含义
输入为低电平时流入输 入 端 的 电 流 -1 .4 m A 。 输入为高电平时流入输 入 端 的 电 流 几 十 μ A。
4、平均传输时间
ui
o uo
o
tpd1
50% t
平均传输时间
1 tpd2(tpd1 tpd2)
tpd2
50% t
第三十一页
（2-31）
§ 2.4 其它类型的TTL门电路
2.4.1 集电极开路的与非门（OC门）
R1
+5V
A B
3k
b1 c1 T1
R2 T3
T2
无T3,T4 F
C
T5
R3
集电极悬空
第三十二页
3k
A
b1 c1
B
T1
分立元件逻辑门
§2.1 概述
门电路的作用：是用以实现逻辑关系的电子电
路，与基本逻辑关系相对应。
门电路的主要类型：与门、或门、与非门、或
非门、异或门等。 门电路的输出状态与赋值对应关系：
一般采用 正逻辑
正逻辑：高电位对应“1”；低电位对应“0”。 负逻辑：高电位对应“0”；低电位对应“1”。 混合逻辑：输入用正逻辑、输出用负逻辑；或者输
2. TTL电路的优点是开关速度较高，抗干扰能力较强，带负 载的能力也比较强，缺点是功耗较大。
3. CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、输入阻抗高、集 成度高、电源电压范围宽等优点，其主要缺点是工作速 度稍低，但随着集成工艺的不断改进，CMOS电路的工作 速度已有了大幅度的提高。
（2-43）
Do you know? (3)
T1
R2
R4
T3 T4
R5
T5
“0”
R3
+5V
F uo
uo=5-uR2-ube3-ube43.4V 高电平！
逻辑关系：任0则1。
13
§2.3 TTL与非门
2. 输入全为高电平（3.4V）时
电位被嵌 在2.1V
全反偏
“1” A B C
R1 3k
b1 c1 T1
R2
R4
1V
T2 T3
T4
R5
全导通
T5
1. 输出高电平UOH、输出低电平UOL
UOH2.4V UOL 0.4V 便认为合格。 典型值UOH=3.4V UOL=0.3V 。
2. 开门电平UON和关门电平UOFF
ui>UTON=2.0V时，是输入高电平。 ui<UOFF=0.8V时，是输入低电平。
《数字电路》教学大纲
一、总则1．本课程的教学目的和要求：本课程是我院计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。
通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为以后学习计算机组成原理、微机原理、单片机原理等后续课程的学习以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础。
2．本课程的主要内容：逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的化简方法。
半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性。
CMOS、TTL集成逻辑门。
组合电路的基本分析和设计方法。
加法器、比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器，只读存储器。
基本、同步、主从、边沿触发器，时钟触发器功能分类及转换。
时序电路的基本分析和设计方法。
计数器、寄存器、读/写存储器、顺序脉冲发生器。
多谐振荡器、施密特触发器。
数模、模数转换器。
3．教学重点与难点：教学重点是：逻辑代数的基本概念、公式、定理，逻辑函数的化简方法。
各种门电路的逻辑功能，两种集成逻辑门的电气特性。
各类触发器的逻辑功能及触发方式。
组合、时序电路的分析、设计方法。
常用典型组合、时序电路的功能、特点和应用。
典型中、大规模集成电路器件的功能和应用。
多谐、施密特、单稳的特点、功能、参数及应用。
数模、模数转换器的典型电路原理、输出量与输入量间的定量关系，特点、参数。
教学难点：逻辑代数的公式、定理的正确应用，逻辑函数化简的准确性。
集成逻辑门的电气特性。
组合、时序电路的设计。
触发器的触发方式以及脉冲产生，整形电路、数模、模数转换电路的工作原理。
4．本课程的知识范围及与相关课程的关系本课程是计算机科学与技术专业的硬件基础课程，其先修课为高等数学、普通物理、电路基础、模拟电路，后读课程为计算机组成原理、微机原理、单片机原理、计算机接口技术、计算机网络技术等。
5．教材的选用：数字电子技术基础简明教程（第二版）清华大学电子学教研组编余孟尝主编高等教育出版社1999年10月第2版二、课程内容及学时分配：第一章逻辑代数基础1．教学内容：概述逻辑代数、数制及其转换、BCD码。
第2章 逻辑门电路
+VCC Rb b c Rc
uo=0.3V 0.3V
b c
Rc
uo=+VCC ui=UIH
iB≥IBS 0.7V
e
e
+V C C =+5V 例： 1kR c i C Ω uo c Rb b ui β =40 i 10k Ω B e
①ui=1V时，基极电流： 时 基极电流：
第2章 逻辑门电路 章
②ui=0.3V时，因为 BE<0.5V，iB=0， 时 因为u ， ， 三极管工作在截止状态， 三极管工作在截止状态，ic=0。因 。 为ic=0，所以输出电压： ，所以输出电压：
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第2章 逻辑门电路 章 +VCC=+5V Rc
1kΩ uo c Rb b ui β=40 i 10kΩ B NPN 型三极管截止、放大、饱和 3 种工作状态的特点 e
iC
2、三极管的开关特性
工作状态 条 件
截
止
放
大
饱
和
iB＝0 发射结反偏
0＜iB＜IBS 发射结正偏 集电结反偏 uBE>0，uBC<0 iC＝βiB uCE＝VCC－ iCRc 可变
A
电路图 逻辑符号
Y 1 0
0 1
分立元件门电路课件
CMOS门电路功耗低，扇出数大，噪声容限大，开关速度与TTL接近， 易大规模集成，已成为数字集成电路的发展方向。
第三十三页，本课件共有35页
速度
TTL
快
CMOS 慢
功耗 大 小
噪声容限 小 大
扇出系数 集成度
小
低
大
高
第三十四页，本课件共有35页
U0Lmax1 UOL0
1UffUon2
ui /V
Uff—关门电平 (输出高电平的最小值≥ 2.4V)
Uon—开门电平 (输出低电平的最大值≤ 0.8V )
理想化
第十四页，本课件共有35页
UOH uo
UOL
UT
UT —阈值电压(门槛电平)
ui
UT=1.4V
三、门电路级联：
前一个器件的输出就是后一个器
F T5电流过 大被烧毁。
OC门电路
A B C
+5V
+VCC
R1
R2
RC
T1
T2
R3
F T5
OC门必须外接电阻RC和电源VCC才能正常工作。
A
逻辑符号：
&
F
A
F
B
B
第二十页，本课件共有35页
OC门可以实现“线与”
VCC
A
RC
& F1
B
F
C & F2
D
F=F1•F2
第二十一页，本课件共有35页
RC的计算方法
3、输出特性
“0”
“1”
1
拉电流负载
R
F
(输出高电平有效)
《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。
第2章门电路
低电平≤0.7V。 又如，TTL电路中，通常规定高电平的额定值为
3V，但从2V到5V都算高电平；低电平的额定值为0.3V， 但从0V到0.8V都算作低电平。
2. 逻辑状态赋值 在数字电路中，用逻辑0和逻辑1分别表示输入、
输出高电平和低电平的过程称为逻辑赋值。 经过逻辑赋值之后可以得到逻辑电路的真值表，
3.6V
(3) 采用推拉式输出级利于提高开关速度和负载能力
VT3组成射极输出器，优点是既能提高开关速度， 又能提高负载能力。
当输入高电平时，VT4饱和， uB3=uC2=0.3V+0.7V=1V，VT3和VD截止，VT4的集电 极电流可以全部用来驱动负载。
当输入低电平时，VT4截止，VT3导通(为射极输 出器)，其输出电阻很小，带负载能力很强。
(5) 阈值电压UTH 电压传输特性曲线转折区中点所对应的uI值称为阈 值电压UTH（又称门槛电平）。通常UTH≈1.4V。
(6) 噪声容限（ UNL和UNH ） 噪声容限也称抗干扰能力，它反映门电路在多大 的干扰电压下仍能正常工作。 UNL和UNH越大，电路的抗干扰能力越强。
UIL UNL UOFF UON UNH UIH
2、 动态特性：开通时间 ton = 0 关断时间 toff = 0
客观世界中，没有理想开关。 乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分 接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电 路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。 半导体二极管、三极管和MOS管做为开关使用 时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。
逻辑变量←→两状态开关： 在逻辑代数中逻辑变量有两种取值：0和1； 电子开关有两种状态：闭合、断开。
【数字电路-基础学习课件】分立元件门电路 【图文】
2、饱和状态
N+ +
≤0
--
P N
-+
-+
0V
原因： UCE<UBE
<0.7V
极电流：IB较大 ，IC较大≠βIB
结电压：UBE=0.7 V，UCE≤ 0 .7V， 两个结均正偏， BG失去放大能力。
N+ +
0.7V
--
P N
+
+
此时的UCE称为三极管的饱和电压，记为UCES ，
+ A Rb iB
uI 4.3 k -
+VBiblioteka C +5VRc1 k Y
+
T
β = 30
uO
-
电压关系表
uI/V uO/V 05 5 0.3
函数式
真值表
AY 01 10
符号
YA A 1 Y
❖ 认识三极管构成的非门电路
N+ +
0.7V
-P--
N++
三极管的三种工作状态都有用：
0V
放大状态＝> ＢＧ有放大电流的能力
饱和、截止状态＝> ＢＧ有开关能力。
（无触点开关，电压控制）
2. 2. 2 三极管非门（反相器）
一、半导体三极管非门
1. uI UIL 0V T 截止
uO UOH VCC 5V
+
2. uI UIH 5V T导通
D1 D2 导通 导通 截止 导通
导通 截止 导通 导通
uY/V - 0.7
2.3 2.3 2.3
符号: A ≥1 B
分立元件门电路
分立元件门电路分立元件门电路是电路中常用的一种基础电路，分立元件门电路指的是由多个分立元件组成的门电路。
所谓分立元件，指的是常用的电子元器件，如二极管、电容器、电阻器、晶体管等。
门电路是通过特定的逻辑运算实现输入与输出之间的控制，实现数字信号的处理。
门电路分为多种类型，例如与门、或门、非门、与非门、或非门等。
1. 二极管二极管是一种半导体器件，其内部存在 P 型和 N 型半导体材料，具有单向导电性能。
在门电路中，二极管通常被用于反相器电路和限制器电路。
反相器电路是将输入信号取反的电路，其基本原理是将输入信号通过二极管拉电路限制在特定电平范围内，通过负反馈的方式实现信号的反相。
反相器电路通常采用晶体管与二极管两个元件组成，晶体管为提供放大作用，二极管为实现反相作用。
限制器电路是将输入信号限制在一定范围内的电路，使用二极管组成的限制器电路可以将输入信号限制在一定的电平范围内，防止电路崩溃或烧毁。
2. 电容器电容器是一种储存电能的器件，其内部存在正极板和负极板，两极板之间隔以电介质。
在门电路中，电容器可以用于记忆电路和滤波器电路。
记忆电路是将输出信号储存下来，在需要时进行读取的电路。
使用电容器组成的记忆电路可以将输入信号储存下来，通过二极管和晶体管进行读取，实现特定的逻辑运算。
滤波器是将特定频率范围内的信号通过，将其他频率的信号滤除的电路。
使用电容器和电阻器组成的滤波器可以将输入信号限制在一定的频率范围内，例如低通滤波器可以将高频信号滤除，高通滤波器则可以将低频信号滤除。
电阻器是一种控制电流大小的器件，其内部存在一定的电阻，在门电路中，电阻器常用于进行电平转换和限流保护。
电平转换是将信号从一种电平转换为另一种电平的过程，常用于门电路之间的连接。
使用电阻器组成的电平转换电路可以将电平高低进行变换，确保电路之间的匹配。
4. 晶体管晶体管是一种半导体器件，其内部存在多个 PN 结构组成的结构，具有放大作用。
数字逻辑课件——分立元件门电路
6 0.7 VO 5 5 5 0.7 3.35V
当用万用表测B点电压时，D2导通， VB应为
VB VO VD
3.35 0.7 2.65V
20
例2.3 反相器原理分析
▪ 三极管T构成的反相器电路如图所示。已知三极管T的VBE = 0.7V， = 30，T饱和时的管压降VCES 0V 。试计算： (1) 当VI为何值时，
uY = 0V + 0.7V = 0.7V ≈ 0V。VD1截止。 4. uA = uB = 3V。
二极管VD1和VD2都导通，
uY = 3 V+ 0.7V = 3.7V ≈ 3V。
4
输出电位与输入电位uA ，uB的关系示于下面左表中，按正
逻辑规定，即高电位代表逻辑1，低电位代表逻辑0，可得
下面右表所示真值表，说明电路实现的是“与”逻辑关系，
(3) 在电路输出为高电平时，由于钳位电路的存 在，VOH 值应为VOH = EQ + VD = 2.9 + 0.7 =3.6V
这时，电路允许的外拉电流ILH应满足
I LH
VCC VOH RC
9 3.6 5.4mA 1
当外拉电流超过5.4mA时， VOH将随ILH的进一步增大 而下降。
24
VB (VBB ) VCC VCES
R2
RC
代入已知参数
VI 0.7 0.7 (9) 9 0
2
20 301
解得 VI 2.27V
当VI大于2.27V时，三 极管T进入饱和状态。
22
(2) 在VI = 3.0V时，可求得三极管基极偏置电流
IB
ml_02集成逻辑电路
数字逻辑
2.2 TTL集成逻辑门电路
2. 抗干扰能力(输入噪声容限)
在实际应用中，TTL与非门的输入端有时会串入一些干扰
电压叠加在输入信号上，使输入电压增加或减小。当干扰 电压超过一定范围时，会影响与非门的逻辑关系：该输出 高电平的，输出了低电平；该输出低电平的，输出了高电 平。通常把不会影响与非门输出逻辑关系所允许的最大干 扰电压叫做输入噪声容限（也叫抗干扰能力）。噪声容限 大，说明门电路的抗干扰能力强。 抗干扰能力分为输入低电平抗干扰能力VNL(或△0)和输入 高电平抗干扰能力VNH(或△1)。 低申平抗干扰能力为： VNL=VOFF-VILmax
12
数字逻辑
2.2 TTL集成逻辑门电路
图2-7 TTL与非门的典型电路
13
数字逻辑
2.2 TTL集成逻辑门电路
2. TTL与非门的工作原理 当输入端A、B中有一个输入信号为低电平VIL=0.3V时，相应的发射结导通， T1管的基极电位被箝位在VB1=VIL+VBE1=0.3+0.7=1.0V。由于T1管的基 极到地之间至少有两个PN结串联（T1的集电结和T2的发射结），而T1的 基极到地之间只有1V电压，所以T1的集电结和T2的发射结都不会导通，T2 截止，IC2=0、VB5=VE2=0V，故T5截止。又因R2和IB3都很小，故R2上 的压降也很小，则VB3=VC2≈5V，T3、T4导通，VO=VB3-VBE3VBE4≈3.6V。即当输入端A、B、C中至少有一个为低电平时，输出F为高 电平。
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数字逻辑
2.2 TTL集成逻辑门电路
当输入端A、B全为高电平VIH=3.6V时，若T1管发射极导
通，其基极电位VB1将被箝位在4.3V(3.6+0.7)，使T1的 集电结、T2和T5的发射结正向偏置而导通，反过来使T1 管的基极电位VB1被箝位在 2.1V(VB1=VBC1+VBE2+VBE5=0.7×3=2.1V)。由于T1 各发射极的电位均为3.6V，而基极电位为2.1V，集电极电 位为1.4V，故T1管处于倒置工作状态(发射结反向偏置、 集电结正向偏置)。电源VCC通过R1向T2和T5提供很大的 偏置电流，使T2和T5处于饱和导通状态，饱和压降为 0.3V。T2的集电极电位VC2=VCE2+VBE5=0.3+0.7=1.0V， 致使T3微导通，T4截止，输出电压VO=VCES5=0.3V。 即输入端全为高电平时，输出为低电平。
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~ 220V A
开关闭合为 1
开关断开为 0
F
灯亮为 1
灯不亮为 0
AF 01 10
工作波形:
逻辑符号：
逻辑表达式：
FA
VCC(12V) VCL(+3V)
F
A
C1
&
F
R1
AA
(2)、非门 反相器就是非门
R2
RC
D
T
VBB(-12V)
+12V
OV
R 0.7V
R 1.4V
R 2.1V
输入低电平0V,经过三极与门的移位，使输出的低电 平达到2.1V。输出和输入电平相差很大，会造成逻辑功 能紊乱。而且，带负载的能力和抗干扰的能力都比较差， 所以很少直接应用。
反相器的优点是：没有电平偏移，抗干扰能力和带负 载能力都比较强。因此：将二极管门和三极管反相器连接 起来就构成与非门及或非门。
与非门由二极管与门及反相器组成。 VCC(12V)
VCL(3V)
与非门有运0算为顺序1，是： 先与后非
反相与器运输算入全：是1有0为,0输为0出0。,为全11。为1。BA
R
A0
5V
3V 3V 3V 1 1 1 B 0
规定：
F
F0
高电平用“1”表 & 与运算逻辑符号：
低示电平用“0”表示
AB
与运算逻辑表达式： F A B
（1)、逻辑或的概念：决定某一件事
A
的诸条件中，只要有一个或一个以上的条
件满足，这件事的结果就会发生，否则结
B
果不会发生。这样的逻辑关系称为：逻辑 ~ 220V
C1
RC
D
F
F A B AB
R1 R2
即：当输入A、B中，只
-VBB(-12V)
要有一个0,输出就是1,只有
输入全为1时，输出才是0。
A
A
B
&
FB
F
或非门由二极管或门及反相器组成。
或非门有运1算为顺序0，是： 先或后非
或运算全：0有为1为11。, 全0为0。 A
反相器输入是0, 输出为1。
B
即：当输入A、B中，只
F
或、逻辑加、或称为“或”运算。
假设：
用四个式子表示： 真值表：
开关闭合为 1 开关断开为 0
灯亮为 1 灯不亮为 0
逻辑表达式：
0＋0=0 0＋1=1 1＋0=1 1＋1=1
F AB
AB F 00 0 01 1 10 1 11 1
(2)、或门：
特பைடு நூலகம்： 二极管负极接输出。
实现逻辑或运算的电路叫做或门 3V
工作波形图：
A0 B0 F0
在数字电路中:
正逻辑 ‘‘1” 表示高电3V 平，“0” 表示低电平。 0V A
对同一电路用不负同逻逻辑辑分“析1”，表会示得低出电0V 截3平V 然B，不“同0”的R表结F示果高。电平。
例如：二极管与门电路
5V
A B F 用正逻辑分析A： B F
0 0 0 F=AB
1 1 1 有1为1,全0为0 是或门。
有输1为出F1和，输入A、B之间
0V A
的全电0压为和真0。值关系：
3V 0V
B
ABF ABF
F R
0V 0V 0V 0 0 0
0V 3V 3V 0 1 1
3V 0V 3V 1 0 1
3V 3V 3V 1 1 1
规定：
F
高电平用“1”表 低示电平用“0”表示 ≥1
逻辑符号：
AB
5V
二极管或门满足或逻辑运算 F=A+B
AB F 00 0 01 0 10 0 11 1
特点： 二极管正极接输出。
实现逻辑与运算的电路叫做与门
有输0为出F0和，输入A、B之间
0V
3V
A
的全电1压为和真1。值关系：
3V 0V
B
ABF ABF
F R
0V 0V 0V 0 0 0 工作波形：
0V 3V 0V 0 1 0 3V 0V 0V 1 0 0
AB
~ 220V
F
（1)、逻辑与的概念：若决定一件事的所有条件都成立， 这件事的结果就会发生。否则这件事就不会发生。这样的逻 辑关系称为：逻辑与、逻辑乘、或称为：“与”运算。
开关闭合为 1 开关断开为 0
灯亮为 1 灯不亮为 0
0 ·0 = 0 0 ·1 = 0 1 ·0 = 0 1 ·1 = 1
R
要有一个0,输出就是1,只有输
入全为1 时，输出才是0。
VCC(12V)
C1
RC
R1 R2
VCL(3V)
D
F
F AB
-VBB(-12V)
A
A
B
≥1 F B
F
0 1 0 若以负逻辑 1 0 1 即：正与门＝负或门
1 0 0 分析：其真 0 1 1 正与和负或是同一逻 1 1 1 值表为： 0 0 0 辑的两种不同名称。
在数字电路中：
NPN、NMOS 管，采用正电源，用正逻辑分析。
PNP、CMOS 管，采用负电源，用负逻辑分析。
(1)、逻辑非的概念：条件具备了，结果不会发生。条 件不具备，结果却发生。