逻辑门电路任务二 认识复合门电路

5．其他复合门 （1） 或非门 1) 逻辑符号
或非门逻辑符号
2) 逻辑表达式：
Y AB
3) 逻辑真值表 或非门的真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 0 2输入四或非门CD4001的引脚排列图
（2）与或非门
电路的逻辑表达式：
Y AB CD
逻辑电路
与或非门逻辑符号
4．通过实践操作，使学生熟练掌握常用的万用表等仪器仪表的使用。
二、工具、仪表及器材 1．工具 电子钳、电烙铁、镊子等常用电子组装工具一套。 2．仪表
+12V稳压电源、万用表。
3．元件
代号 V1 V2 V3 IC1 IC2 IC3 IC4 名称
元件明细表
型号 数量 1 1 1 CD4069 CD4011 CD4001 ULN2003AN 14脚 1 1 1 1 4 2 47kΩ 27kΩ 1kΩ 4 3 3 红发光二极管 黄发光二极管 绿发光二极管 六反相器 2输入四与非门 2输入四或非门 OC门 集成电路插座 S1、S2 R1-R4 R5-R7 R8-R10 按钮开关 电阻器 电阻器 电阻器
多个使用
（4）OC门的典型应用 OC门不仅可实现线与逻辑，而且可实现逻辑电平的转换。
电平转换接口电路
OC门除作为电平转换接口外，还可作为驱动电路
驱动感性负载的接口电路
驱动发光二极管的接口电路
3．三态门（TSL门） （1）结构和逻辑符号
EN为低：V4输出高电平，V12截止，与非门电路，Y AB，工作状态； EN为高：V6、V7、V10截止；V12导通，V9截止，电路处于高阻状态。
逻辑门电路
任务二 认识复合门电路
1．识别集成电路芯片的外形，熟悉与非门、或非门、 OC门等复合门引脚的功能。 2．掌握逻辑函数的表示方法。 3．掌握一位数码比较器电路的仿真、安装和测试方法。
一位数码比较器示意图
一位数码比较器示意框图
认识复合门集成电路
掌握逻辑函数的表示方法及复合逻辑门的功能， 熟悉其应用 完成一位数码比较器电路的仿真、安装与测试
TTL与非门电路的电压传输特性
① 输出高电平VOH 和输出低电平VOL ② 输入高电平VIH、输入低电平VIL ③ 阈值电压VTH ④ 关门电平VOFF和开门电平VON ⑤ 噪声容限电压 a.低电平噪声容限电压VNL b. 高电平噪声容限VNH ⑥ 扇出系数N ⑦ 平均传输延迟时间tpd
tPHL tPLH tpd 2
电路 三态门
逻辑符号
（2）真值表 三态门的逻辑真值表
EN 0 0 A 0 0 1 1 × B 0 1 0 1 Y 1 1 1 0 高阻态
0
0 1
×
另一种三态门的逻辑符号
逻辑符号
（3）三态门的用途 也可作为三态反相器或缓冲器，常用作计算机 系统中各部件的输出级。 若EN1＝1，EN2＝EN3＝0，则门D1为与非门， 门D2、D3高阻态，D1输出； EN1＝EN2＝EN3＝1，轮流输出。
正逻辑与门和负逻辑或门相对应；正逻辑或门和负逻辑与门相对应。
二、复合门 1．TTL与非门 （1）TTL与非门电路
常用的TTL与非门电路及其逻辑符号
（2）TTL与非门电路的工作原理
CT74LS10(3输入三与非门）
CT74LS00(2输入四与非门）
两种TTL与非门的外引线排列图
（3）TTL与非门电路的特性和主要参数
传输延迟时间示意图
2. 集电极开路与非门（OC门）
Y=Y1· Y2
与非门的线与连接
（1）OC门的结构和逻辑符号
集电极 悬空
电路
逻辑符号
ULN2003AN引脚排列图
集电极开路与非门（OC门）
（2）OC门的使用
Y AB
（3）多个OC门的使用
Y Y1Y2Y3 AB CD EF
单个使用 OC门的使用
三、测试电路
一位数码比较器的测试电路
四、训练步骤及工艺要求 1．识别、检测元器件 （1）识别集成电路
与非门CD4011外形图
OC门ULN2003AN外形图
或非门CD4001外形图
（2）清点元器件 （3）检测元器件
2．装配电路
（1）画出装配图
（2）试验板的插装与焊接
一位数码比较器电路板
3．测试前的检查要求
4．测试步骤及要求
S1 打开 闭合 打开 闭合 S2 打开 打开 闭合 闭合 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 C VA VB
测试记录表
VC VD VE VF VY 发光二极管 状态
真 值 表
D E F Y
三态门的用法
4．MOS与非门 （1）MOS管的开关特性
MOS管的开关特性
对于NMOS管： VGS>VT时，开关闭合；VGS<VT时，开关断开。
（2）MOS与非门
当输入信号A和B中有一个为低电平
时,V1－V2支路断开，输出高电平。当 输入信号A和B均为高电平时，V1、V2 导通，输出Y为低电平。
Y AB
逻辑函数Y的真值表
逻辑变量值 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 逻辑函数值 Y 1 0 0 1
（2）逻辑表达式 逻辑表达式——由逻辑变量和与、或、非三种运算符号 所构成的表达式，简称函数式或表达式。 电灯的状态Y与开关的状态A、B的关系可由真值表写出 逻辑表达式：
Y AB AB
（3）逻辑图 逻辑图——用规定的逻辑符号连接构成的图。
逻辑函数Y的逻辑图
3．正逻辑和负逻辑 正逻辑——电路的高电平代表逻辑1，低电平代表逻辑0。 负逻辑——电路的低电平代表逻辑1，高电平代表逻辑0。
逻辑门正逻辑电平关系表 输 入 X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 输 与门 0 0 0 1 出 或门 0 1 1 1 逻辑门负逻辑电平关系表 输 入 X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 输 与门 0 1 1 1 出 或门 0 0 0 1
一、逻辑函数的表示法 1．逻辑函数的定义 在逻辑电路中，如果输入变量A、B、C……的取值 确定后，输出变量Y的值也被唯一确定了,那么就称Y是
A、B、C……的逻辑函数。
Y = F(A，B，C，…)
2．逻辑函数的表示方法 （1）真值表 真值表——将输入逻辑变量的各种可能取值和相应的 函数值排列在一起组成的表格。
（1）避免静电损失。
（2）多余输入端的处理方法。 CMOS电路的多余端不允许悬空。 （3）常用TTL、CMOS集成与非门、或非门、与或非门等电路型号。
一位数码比较器控制原理图
一、目的要求 1．通过实践操作，使学生增强集成门电路的感性认识，从而进一步 牢固掌握复合门电路的功能，并熟悉或非门CD4001、与非门CD4011和OC 门ULN2003AN的应用。 2．通过实践操作，不断提高学生的基本技能和组装电路的工艺水平。 3．通过实践操作，使学生初步了解电路的分析方法。
uc VDD, uc 0V ，V1、V2至少有一
个导通，相当于开关接通。
（3）三态门
三态门的逻辑电路
当E = 0时，Y = A ，三态门相当于一个反相器。 当E = 1时，模拟开关断开，输出端与地和电源 VDD 之间都断开而呈现出高阻态。
因CMOS电路容易产生栅极击穿问题，所以要特别注意以下几点：
NMOS与非门
（3）CMOS与非门（互补型MOS与非门） 当输入信号A和B中有一个为低 电平时,由于V1与V2串联，驱动管仍 不导通，输出端Y为高电平。
当输入信号A和B同时为高电平 时，V1、V2同时导通，V3、V4截 止，这时输出端Y为低电平。
CMOS与非门
Y AB
2输入四与非门CD4011引脚排列图
（3）异或门
1) 逻辑符号
2) 逻辑表达式：
Y AB AB
异或门逻辑符号
3）真值表
异或门的真值表
A 0 0 1 1 B 0 Fra Baidu bibliotek 0 1 Y 0 1 1 0
6．CMOS传输门 （1）传输门
电路
逻辑符号
（2）模拟开关
模拟开关
uc 0V, uc VDD ，V1、V2均截止，
传输门不能传送信号，相当于开关断开。