1门电路的概念(精)

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4. 正逻辑和负逻辑
1 0
0
正逻辑
1
负逻辑
用１表示高电平 用０表示低电平
用0表示高电平 用1表示低电平
今后除非特别说明，本书中一律采用正逻辑。
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5. 门电路的发展
从分立元件到集成电路。
从制造工艺上可以将目前使用的数字集成电路分为 双极型、单极型和混合型三种。
集成电路优点：体积小、重量轻、可靠性好。
最简单的或门也是由二极管和电阻组成。 图中A、B为两个输入变量，Y为输出变量。 设输入的高、低电平分别为3V、0V，
D1
A B Y R
二极管的正向导通压降为0.7V 。
二极管或门的逻辑电平 A/V B/V Y/V
D2
0
0 3
0
3 0 3
13
0
2.3 2.3 2.3
D1、D2截止
D1截止D2导通 D1导通D2截止 D1、 D2导通
i
反向电阻 不是无穷 大
o
正向电 阻不是0
v
i I s (e
v VT
1)
二极管的伏安特性
为简化分析和计算，常用近似的二极管特性。
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3. 二极管伏安特性的几种近似方法
+ v VCC -
+
i i RL
i
i
O
VON
v
O
VON VON
v
O
v
+
rD
VON
-
+
-
+
-
VCC和RL都很小时 VON和rD不能忽略
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3.高、低电平与正、负逻辑
高电平和低电平是两种状态，
是两个不同的可以截然区别开来的电压范围。 在电子电路中用高、低电平，分别表示二值逻 辑的 1 和 0 两种逻辑状态。
Vcc
控制 开关S 输
入 vI 信 号
R
输 出 vO 信 号
S
S断开时，输出高电平 S接通时，输出低电平
获得高，低电平的基本原理
2. 半导体二极管的开关特性
VCC R D + +
控制二极管 的开关状态
vI
-
vO
-
假定二极管D 为理想二极管
二极管开关电路
vI VIL 0
vI VIH VCC
时，二极管导通 时，二极管截止
8
vO VOL 0
vO VOH VCC
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在分析各种实际的二极管电路时，由于二极管的特 性并不是理想的开关特性，所以并不是任何时候都 能假定二极管为理想二极管。
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与VCC和RL相比 VON不能忽略 rD可以忽略
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与VCC和RL相比 VON和rD均可忽略
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三、二极管与门
1. 电路组成及工作原理
最简单的与门可以由二极管和电阻组成。 图中A、B为两个输入变量，Y为输出变量。
VCC（5V） R D1 A B D2
设输入的高、低电平分别为3V、0V， 二极管的正向导通压降为0.7V 。
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第二节 半导体二极管门电路
一、半导体二极管的开关特性 1.理想开关的开关特性 静态：断开时，其等效电阻ROFF = ∞，
通过其中的电流 IOFF = 0。
闭合时，其等效电阻ROＮ = 0，
其上的电压 UAK = 0。
动态：开通时间tON = 0。
关断时间tOFF = 0。
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Y 二极管与门的逻辑电平 A/V 0 B/V 0 Y/V 0.7

D1、D2导通 D1导通 D2截止 D1截止 D2导通 D1、 D2导通
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0
3
0 3
11
0.7
0.7 3.7

3 3
二极管与门
2. 真值表
如果规定3V以上为高电平，用逻辑1 状态表示， 0.7V以下为低电平，用逻辑0状态表示，则可得如下真值表。
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二极管或门
3
2. 真值表
如果规定2.3V以上为高电平，用逻辑1 状态表示， 0.7V以下为低电平，用逻辑0状态表示，则可得如下真值表。
二极管或门的真值表 A B Y A B Y
0
0
0
0
1 1
1
0 1
1
1 1
逻辑符号
逻辑函数式
Y A B
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二极管或门同样存在输出电平偏移的问题， 也只用于集成电路内部的逻辑单元。
二极管与门的真值表 A B
A
B
Y
Y
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1 逻辑符号
逻辑函数式
Y AB
这种与门电路虽然简单， 但输出的高、低电平数值和输入的高、低电平数值不相等， 负载电阻的改变有时会影响输出高电平。 仅用作集成电路内部的逻辑单元。
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四、二极管或门
1. 电路组成及工作原理
第一节
概述
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推出 下页 总目录
1.门电路的概念 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路， 通称为逻辑门电路，简称门电路。 常用的门电路在逻辑功能上有： 与门、或门、非门、与非门、或非门、 与或非门、异或门等。
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2.逻辑变量与状态开关
在二值逻辑中，逻辑变量的取值不是１就是０， 在数字电路中，与之对应的是： 电子开关的两种状态。 半导体二极管 、三极管和MOS管， 则是构成这种电子开关的基本开关元件。