门电路的分类
逻辑门电路分类与特点
逻辑门电路分类与特点在数字电路设计中，逻辑门电路是基础而重要的组成部分。
通过不同类型的逻辑门电路，我们可以实现各种复杂的数字逻辑功能。
本文将介绍逻辑门电路的分类和各自的特点。
第一类：与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它需要所有输入信号同时为高电平时，输出才为高电平。
与门的符号通常为“∧”。
与门电路由两个或多个输入和一个输出组成，其真值表如下：| A | B | Y ||---|---|---|| 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 0 || 1 | 1 | 1 |第二类：或门（OR Gate）或门也是一种基本的逻辑门类型，它的输出在任何一个或多个输入信号为高电平时，就会为高电平。
或门的符号通常为“∨”。
或门电路同样由两个或多个输入和一个输出构成，其真值表如下：| A | B | Y ||---|---|---|| 0 | 1 | 1 || 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 |第三类：非门（NOT Gate）非门也被称为反相器，它只有一个输入和一个输出。
当输入为高电平时，输出为低电平；当输入为低电平时，输出为高电平。
非门的符号通常为“¬”。
非门的真值表如下：| A | Y ||---|---|| 0 | 1 || 1 | 0 |第四类：异或门（XOR Gate）异或门是一种特殊的逻辑门类型，当输入信号相同时，输出为低电平；当输入信号不同时，输出为高电平。
异或门的符号通常为“⊕”。
异或门电路由两个输入和一个输出构成，其真值表如下： | A | B | Y ||---|---|---|| 0 | 0 | 0 || 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 |第五类：与非门（NAND Gate）与非门是与门和非门的组合，当所有输入都为高电平时，输出为低电平，否则输出为高电平。
与非门的符号通常为“↑”。
与非门电路由两个或多个输入和一个输出构成，其真值表如下：| A | B | Y ||---|---|---|| 0 | 0 | 1 || 0 | 1 | 1 || 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 |第六类：或非门（NOR Gate）或非门是或门和非门的组合，只有当所有输入都为低电平时，输出才为高电平，否则输出为低电平。
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
电路中的逻辑门电路及其应用
电路中的逻辑门电路及其应用随着科技的不断发展，电子产品的应用越来越广泛，而其中使用最广泛的电子元件之一就是逻辑门电路。
逻辑门电路是由多个电子元件组成的电路，用来处理和转换电信号。
在这篇文章中，我们将探讨逻辑门电路的原理、分类以及应用。
逻辑门电路的原理是基于布尔逻辑运算。
布尔逻辑是一种用来处理逻辑关系的数学模型，由英国数学家乔治·布尔发明。
在电路中，逻辑门电路可以执行逻辑运算，如与门、或门、非门等。
根据输入信号的不同，逻辑门电路会产生不同的输出信号。
逻辑门电路分为几种主要类型：与门、或门、非门、异或门等。
与门是最简单的逻辑门之一，它只有当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平；或门是指只要有一个输入信号为高电平，输出信号即为高电平；非门则是将输入信号取反。
异或门是一种比较特殊的逻辑门，只有当输入信号中有一个为高电平时，输出信号才为高电平。
不同类型的逻辑门可以通过组合来实现更复杂的逻辑运算。
逻辑门电路在现代电子产品中应用广泛。
其中最常见的应用之一是计算机系统。
计算机系统中的处理器芯片由大量的逻辑门电路组成，用于执行各种复杂的运算和逻辑操作。
例如，与门用于判断两个二进制数的每一位是否都为1，从而决定是否执行某个操作；或门用于合并不同的条件，从而决定下一步的行动；非门常用于逻辑反转，用来执行条件的否定。
另外，逻辑门电路还被广泛应用于通信系统中。
例如，在数字通信中，逻辑门电路用于编码和解码数字信号，以及确定信号的传输路径。
此外，逻辑门电路也被应用于电子娱乐设备中，如电视、音响系统和游戏机。
通过不同类型的逻辑门电路，这些设备可以接收和处理各种复杂的信号，为用户提供更好的音视频体验。
尽管逻辑门电路的应用非常广泛，但它们并不是万能的。
逻辑门电路只能处理离散的输入和输出信号，无法处理连续的模拟信号。
此外，由于逻辑门电路中的电子元件有一定的开关速度，所以逻辑门电路的响应时间较慢，不适合用于一些对速度要求非常高的应用。
数字逻辑第3章 门电路
逻辑式：Y=A + B
逻辑符号： A 1
B
Y
电压关系表
uA uB uY
0V 0V 0V 0V 3V 2.3V 3V 0V 2.3V 3V 3V 2.3V
真值表
ABY
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
三、三极管非门
5V
利用二极管的压降为0.7V， 保证输入电压在1V以下时，
电路可靠地截止。
A(V) Y(V) <0.8 5 >2 0.2
II H &
II L &
… …
NOH
I OH (max) I IH
N MIN ( NOH , NOL )
NOL
IOL(max) I IL
六、CMOS漏极开路门（OD）门电路（Open Drain）
1 . 问题的提出
普通门电路
在工程实践中，往往需要将两个门的输出端 能否“线与”？
并联以实现“与”逻辑功能，称为“ 线与 。
输入 0 10% tr tf
tPHL
输出
tPLH
tr：上升时间
tf：下降时间 tw：脉冲宽度 tPHL：导通传输时间
tPLH：截止传输时间
平均传输延迟时间 （Propagation delay)
tpd= tpHL+ tpLH 2
5、功耗： 静态功耗：电路的输出没有状态转换时的功耗。 动态功耗：电路在输出发生状态转换时的功耗。
PMOS
NMOS
3、增强型MOSFET的开关特性
iD管可变子类型恒
VGS1 击开/关的条（件1）N沟道增强开型/M关O的S等FE效T电：路
电路-门电路和组合逻辑电路
03
门电路的特性
门电路具有输入和输出两个端子，输入信号通过内部逻辑运算得到输出
信号。门电路的特性包括逻辑功能、输入电阻、输出电阻和扇入扇出能
力等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路
组合逻辑电路由门电路组成，用于实现一组特定的逻辑功能。常见 的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
组合逻辑电路设计步骤
波形图分析法
总结词
通过观察信号波形的变化，分析电路的 输入输出关系和信号处理过程。
VS
详细描述
波形图分析法主要用于模拟电路的分析。 通过观察信号波形的形状、幅度、频率等 参数，分析电路对信号的处理过程，如放 大、滤波、调制等。同时，通过比较输入 输出信号的波形，可以理解电路的输入输 出关系和工作原理。
态图等描述电路功能的工具。
04
电路设计方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
门电路设计
01
门电路
门电路是数字电路的基本单元，用于实现逻辑运算。常见的门电路有与
门、或门、非门等。
02
门电路设计步骤
根据逻辑需求，选择合适的门电路类型，确定输入和输出信号，然后根
据逻辑关系连接门电路。
逻辑关系
每种类型的门电路都有特定的逻辑关系，例如与门在所有输入为 高电平时输出为高电平，否则输出为低电平。
门电路的应用
01
基本逻辑运算
门电路是实现基本逻辑运算的电 子元件，广泛应用于数字电路和 计算机中。
控制电路
02
03
信号转换
门电路可以用于控制其他电路的 工作状态，实现复杂的控制逻辑。
门电路可以将模拟信号转换为数 字信号，或者将数字信号转换为 模拟信号。
逻辑门电路
vDS线性增加， rds为受vGS控制可变
电阻。
rds
dvDS diD
vGS cost
1 2K n (vGS
VT )
iD (a)输出特性曲线
ห้องสมุดไป่ตู้
o 饱和区：vGS VT , vDS vGS VT
O VT
vGS
（b）转移特性曲线
3. 其他类型的MOS管
(1) P沟道增强型MOS管
o 结构与NMOS管相反。
3. 逻辑门电路
3.1 逻辑门电路简介
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介 3.1.2 开关电路
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介
1 、逻辑门:实现基本逻辑运算和常用逻辑运算的单元电路。
2、 逻辑门电路的分类 分立门电路
逻辑门电路 集成门电路
二极管门电路
三极管门电路
TTL门电路 MOS门电路 BiCMOS门电路
o vGS>0, 建立电场 反型层 vDS>0, iD 0。
o 沟道建立的最小 vGS 值称为开启电压 VT.
VDS
S
VGS G
D
N
N
P
n-沟道
B
1. N沟道增强型MOS管的结构和工作原理
(2) VGS 和VDS共同作用
o vGS> VT, vDS>0, 靠近漏极的电压减小。
o当VGS> VT, iD 随VDS增加几乎成线性增加 。
o 当vDS vGD=(vGSvDS)VT, 漏极 处出现夹断。
VDS
S
VGS G
D
o 继续增加VDS 夹断区域变 N 大， iD 饱和。
N P
n-沟道 B
2. N沟道增强型MOS管的输出特性和转移特性 输出特性分为
门电路的逻辑功能
门电路的逻辑功能门电路是一种基础的数字电路，用于实现逻辑功能。
在现代电子设备中，门电路被广泛应用于计算机、通讯、控制等领域。
本文将从门电路的定义、分类、逻辑功能等方面进行探讨。
一、门电路的定义门电路是指一种由电子元件组成的电路，用于实现逻辑功能。
门电路可以将输入信号转换成输出信号，从而实现逻辑运算。
常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。
二、门电路的分类1. 与门：与门是指两个或多个输入信号经过逻辑运算后，只有当所有输入信号都为1时，输出信号才为1。
与门的符号为“&”，其逻辑表达式为：Y=A&B。
2. 或门：或门是指两个或多个输入信号经过逻辑运算后，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1。
或门的符号为“|”，其逻辑表达式为：Y=A|B。
3. 非门：非门是指一个输入信号经过逻辑运算后，输出信号与输入信号相反。
非门的符号为“~”，其逻辑表达式为：Y=~A。
4. 异或门：异或门是指两个输入信号经过逻辑运算后，只有当两个输入信号不同时，输出信号才为1。
异或门的符号为“^”，其逻辑表达式为：Y=A^B。
三、门电路的逻辑功能门电路的逻辑功能主要包括逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或等。
下面分别进行介绍。
1. 逻辑与逻辑与是指两个或多个输入信号经过逻辑运算后，只有当所有输入信号都为1时，输出信号才为1。
逻辑与可以用与门来实现，其逻辑表达式为：Y=A&B。
逻辑与在实际应用中经常用于判断条件是否成立。
例如，在计算机程序中，可以使用逻辑与来判断多个条件是否同时满足，从而决定程序的执行。
2. 逻辑或逻辑或是指两个或多个输入信号经过逻辑运算后，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1。
逻辑或可以用或门来实现，其逻辑表达式为：Y=A|B。
逻辑或在实际应用中经常用于选择性控制。
例如，在自动化控制系统中，可以使用逻辑或来选择不同的控制方案，从而实现对系统的灵活控制。
3. 逻辑非逻辑非是指一个输入信号经过逻辑运算后，输出信号与输入信号相反。
基本逻辑门电路实验原理
基本逻辑门电路实验原理基本逻辑门电路是数字电子电路中的核心组成部分，用于处理和控制数字信号。
它由逻辑门，即与门、或门和非门组成，通过这些门的组合和连接，可以实现诸如加法器、缓冲器、触发器、计数器等功能。
在这篇文章中，我们将介绍基本逻辑门电路的实验原理与相关知识。
一、基本逻辑门的分类1.与门（AND gate）：具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有输入端同时为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。
2.或门（OR gate）：具有两个或多个输入端和一个输出端。
当任意一个或多个输入端为高电平时，输出为高电平；只有当所有输入端都为低电平时，输出才为低电平。
3.非门（NOT gate）：具有一个输入端和一个输出端。
当输入为高电平时，输出为低电平；当输入为低电平时，输出为高电平。
二、基本逻辑门电路的实验原理在基本逻辑门电路实验中，最常见的就是使用集成电路来实现逻辑门。
集成电路是在单个芯片上集成了多个逻辑门电路的一种电子器件。
在实验中，我们可以使用逻辑门集成电路来实现基本逻辑门电路。
1.与门电路实验原理与门电路有多种实现方式，其中一个常见的实现方式是使用与门集成电路，如74LS08。
74LS08集成电路具有四个2输入与门，每个与门有两个输入端和一个输出端。
在与门电路中，当所有输入端都为高电平时，与门的输出才为高电平；否则输出为低电平。
因此，我们可以使用与门电路来实现与运算。
例如，通过连接两个开关到与门的两个输入端，我们可以控制该与门的输出。
2.或门电路实验原理或门电路的实验原理与与门类似。
使用或门集成电路，如74LS32，可以实现或门电路。
74LS32集成电路具有四个2输入或门。
在或门电路中，当任意一个或多个输入端为高电平时，或门的输出为高电平；只有当所有输入端都为低电平时，输出为低电平。
因此，我们可以使用或门电路来实现或运算。
例如，通过连接两个开关到或门的两个输入端，我们可以控制该或门的输出。
3.非门电路实验原理非门电路的实验原理比较简单。
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路逻辑功能及测试实验原理门电路逻辑功能及测试实验原理一、门电路的基础概念门电路是数字电路中的基本组成部分，它是由逻辑门和输入输出端口组成的。
逻辑门是一个具有一定逻辑功能的电子元器件，它能够根据输入信号的不同状态，产生相应的输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
二、逻辑门的分类及特点1. 与门与门是指两个或多个输入信号经过“与”运算后得到一个输出信号的逻辑电路。
当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平；否则输出信号为低电平。
2. 或门或门是指两个或多个输入信号经过“或”运算后得到一个输出信号的逻辑电路。
只要有一个输入信号为高电平时，输出信号就为高电平；否则输出信号为低电平。
3. 非门非门也称反相器，它只有一个输入端和一个输出端。
当输入端接收到高电平时，输出端就会产生低电平；反之，则会产生高电平。
4. 异或门异或（XOR）运算是指两个二进制数进行加法运算但不进位，并将结果作为二进制数的一位输出。
异或门就是实现异或运算的逻辑门，只有当两个输入信号不同时，输出信号才为高电平；否则输出信号为低电平。
三、门电路的测试实验原理门电路的测试实验可以通过实验仪器来进行。
首先需要准备一个万用表和一些逻辑门芯片，然后按照以下步骤进行测试：1. 与门测试将与门芯片的两个输入端分别接入高电平和低电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为低电平，则说明与门工作正常；反之，则存在故障。
2. 或门测试将或门芯片的两个输入端分别接入高电平和低电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为高电平，则说明或门工作正常；反之，则存在故障。
3. 非门测试将非门芯片的输入端接入高电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为低电平，则说明非门工作正常；反之，则存在故障。
4. 异或门测试将异或门芯片的两个输入端分别接入相同/不同状态下的信号，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输入信号不同，则输出端为高电平；反之，则为低电平。
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。
基本逻辑门电路
基本逻辑门电路一、引言逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元，用于实现逻辑运算。
在计算机科学和电子工程领域，逻辑门电路被广泛应用于各种数字系统中，如计算机处理器、存储器、控制单元等。
本文将深入探讨基本逻辑门电路的原理、分类、真值表和应用。
二、逻辑门电路的原理逻辑门电路是由晶体管、二极管等电子元件组成的。
它们能够根据输入信号的逻辑值产生相应的输出信号。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
1. 与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它只有在所有输入信号均为高电平时，才会输出高电平信号。
与门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 01 0 01 1 12. 或门（OR Gate）或门是另一个常见的逻辑门，它只要有一个输入信号为高电平，就会输出高电平信号。
或门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 13. 非门（NOT Gate）非门是最简单的逻辑门之一，它只有一个输入信号，并将其取反输出。
非门的真值表如下：输入A 输出Y0 11 04. 异或门（XOR Gate）异或门是一种特殊的逻辑门，它只有在输入信号不相同时，才会输出高电平信号。
异或门的真值表如下：输入A 输入B 输出Y0 0 00 1 11 0 11 1 0三、逻辑门电路的分类根据逻辑门电路的复杂程度和功能，可以将其分为基本逻辑门电路和组合逻辑电路。
1. 基本逻辑门电路基本逻辑门电路是由单个逻辑门构成的简单电路，如与门、或门、非门等。
它们能够实现基本的逻辑运算，如与、或、非等。
2. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路，它们能够实现复杂的逻辑运算。
常见的组合逻辑电路有多路选择器、加法器、比较器等。
四、逻辑门电路的真值表逻辑门电路的真值表是描述逻辑门输入输出关系的表格。
通过真值表，我们可以清楚地了解逻辑门在不同输入情况下的输出结果。
五、逻辑门电路的应用逻辑门电路在数字系统中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：1. 计算机处理器计算机处理器是由大量逻辑门电路组成的，它能够完成各种复杂的运算和控制任务。
逻辑电路的基础知识
逻辑电路的基础知识
逻辑电路是电子学中的一个分支，它主要研究数字信号的处理和控制。
逻辑电路由门电路组成，门电路基本上是由晶体管、二极管、电容等元器件组成的，每个门电路都有一个逻辑功能，在数字电路中广泛应用。
逻辑电路的基础知识包括以下内容：
1. 逻辑门电路的分类：逻辑电路主要分为与门、或门、非门、异或门等多种类型的逻辑门电路。
2. 逻辑门电路的真值表：逻辑门电路的真值表是描述逻辑门电路输入和输出关系的重要工具。
3. 逻辑门电路的布尔代数：逻辑门电路可以用布尔代数表示，即将逻辑门电路的输入和输出用逻辑运算符进行表达。
4. 逻辑门电路的运算规律：逻辑门电路有多种运算规律，例如分配律、结合律、德摩根定理等。
5. 逻辑门电路的电路图和符号：逻辑门电路由于运用非常广泛，因此需要有相应的电路图和符号进行标识与表示。
6. 逻辑门电路的组合逻辑电路和时序逻辑电路：逻辑门电路根据其功能可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路，前者处理输入信号的瞬时状态，后者处理输入信号的时序关系。
7. 逻辑门电路的应用：逻辑门电路应用广泛，例如计算机、控制器、家用电器等都需要用到逻辑门电路。
基本逻辑门电路
基本逻辑门电路逻辑门电路是构成数字电路的基础。
它们是能够执行逻辑操作的电子元件，通过输入电信号和逻辑规则，输出电信号。
现如今，逻辑门电路应用非常广泛，例如计算机、移动设备和工业、医疗领域等，都离不开逻辑门电路的应用。
一. 逻辑门电路分类逻辑门电路可以分为基础逻辑门电路和组合逻辑门电路。
基础逻辑门电路的作用是完成基本逻辑运算，其中包括与门、或门、非门。
组合逻辑门电路是基础逻辑门电路的组合，输出还可以输入到其它逻辑门电路中。
1.与门与门又叫AND门，它的输入端接有两个或多个信号，只有当所有的输入信号都为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
2.或门或门又叫OR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1，否则输出信号为0。
3.非门非门又叫NOT门，它的输入端只有一个信号，如果该信号为1，则输出信号为0；反之，如果输入信号为0，则输出信号为1。
二. 逻辑门电路的组合组合逻辑门电路包括多个基础逻辑门电路的组合，为用户提供了各种复杂的逻辑运算。
常见的组合逻辑门电路有：1.与-非门与-非门又叫NAND门，它的输入和输出都是逆的。
当所有输入信号都为1时，输出信号为0，否则输出信号为1。
2.或-非门或-非门又叫NOR门，它的输入和输出都是逆的。
只有当所有输入信号都为0时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
3.异或门异或门又叫XOR门，它的输入端有两个信号或多个信号，只有当输入信号中正好有一个为1时，输出信号才为1，否则输出信号为0。
三. 逻辑门电路的应用逻辑门电路在计算机领域有极其广泛的应用。
只有逻辑门电路的组合，才能实现计算机的算数运算和逻辑运算；只有逻辑门电路的组合，才能实现大型计算机的逻辑控制和存储器的运算。
此外，逻辑门电路还广泛应用于移动设备和工业、医疗领域中。
总之，逻辑门电路是数字电路的基础，由此可见，它在各种电器中有着重要的应用作用。
无论是基础逻辑门电路还是组合逻辑门电路，都具有广泛的应用前景。
逻辑门电路
逻辑门电路提问添加摘要逻辑门电路逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。
所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。
门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。
基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。
逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。
第一类为双极型晶体管逻辑门电路，包括TTL、ECL 电路和I2L电路等几种类型；第二类为单极型MOS逻辑门电路，包括NMOS、PMOS、LDMOS、VDMOS、VVMOS、IGT等几种类型；第三类则是二者的组合BICMOS门电路。
常用的是CMOS逻辑门电路。
目录[隐藏]∙ 1 概述∙ 2 CMOS门电路∙ 3 双极型门电路∙ 4 BicMOS门电路∙ 5 应用举例∙ 6 参考文献逻辑门电路-概述逻辑门电路几种逻辑门电路的特点1、TTL逻辑门电路工作速度高，驱动能力强，但功耗大，逻辑度低。
2、CMOS逻辑门电路功耗极低，成本低，电源电压范围宽，逻辑度高，抗干扰能力强，输入阻抗高，扇出能力强。
逻辑门电路按其集成度又可分为：SSI(小规模集成电路，每片组件包含10～20个等效门)。
MAI(中规模集成电路，每个组件包含20～100个等效门)。
LAI(大规模集成电路，每组件内含100～1000个等效门)。
VLSI(超大规模集成电路，每片组件内含1000个以上等效门)。
常用的MOS门电路有NMOS，PMOS，CMOS，LDMOS，VDMOS等5种。
用N沟通增强型场效应管构成的逻辑电路称为NMOS电路；用P沟通场效应管构成的逻辑电路称为PMOS电路；CMOS电路则是NMOS和PMOS的互补型电路，用横向双扩散MOS管构成的逻辑电路称为LDMOS电路；用垂直双扩散MOS管构成二逻辑电路称为VDMOS电路。
门电路使用注意事项：1、电源要求：电源电压有两个电压：额定电源电压和极限电源电压，额定电源电压指正常工作时电源电压的允许大小：TTL电路为5V±5%(54系列5V±10%)；CMOS 电路为3～15V(4000B系列3～18V)。
几种取样门电路
几种取样门电路本文旨在论述几种取样门电路，分析它们的产生原因和应用范围。
取样门电路是一种可将包含不同信号的单信号处理为多个输出信号的电路。
它们通常用于数字信号处理，用于分割一个信号到多个信号，实现数据的分段传输，以及传输或比较几个相对独立的数字信号。
取样门电路分为三种，即脉冲取样门、数字取样门和模数取样门。
脉冲取样门指的是引入脉冲信号来控制取样，该信号可以直接控制取样时间。
数字取样门是指在收到某一特定信号（如保持位）时发起取样操作。
模数取样门是连接在数据或语音信号线上的一种电子门，能够及时按指定的数量对信号进行取样和抓取。
取样门电路在许多方面都有广泛的应用。
最常见的应用是数字信号处理，其中可以使用模数取样门电路实现信号的快速取样，以确保必要的特性得到满足。
在许多非数字系统中，这些电路也是用来收集数据的有效工具。
此外，取样门电路还可用于及时确认信号是否到达，以便进行必要的处理或采取行动。
综上所述，取样门电路可以将原先的单个信号处理为多个信号，且有多种应用范围。
它们在现代数字信号处理，数据收集以及确认信号是否到达等方面都有着广泛的应用。
因此，取样门电路是实现信号处理和处理结果检验的重要工具。
取样门电路的发展也带来了可编程取样门电路，使得取样信号的变换及其功能的变化得以实现。
它们具有更高的效率，在极低的硬件成本下可以实现更多的功能，同时可以灵活地实现多种应用。
取样门电路也可以用于双关联传输，这是一种用于在多个子系统之间传输数据的方法，可以实现内部控制和联系。
而在双关联传输中，取样门电路就是用来实现数据的快速传输，以便在不同的信号条件下，以更精确的方式检测和发送信号，以及更加及时地监控系统当中的活动。
取样门电路在许多领域都得到了广泛应用，可以有效实现单信号处理，并可以带来更多的功能。
可编程取样门电路更加具有灵活性，可以更好地满足需求。
此外，取样门电路还可以用于双关联传输，实现更快、更准确的信号传输。
因此，取样门电路在当今的电子信号处理领域发挥着重要的作用。
逻辑门电路
当输入端A 当输入端A、B 的电平 状态互为相反时，输出端L 状态互为相反时，输出端L 一定为高电平；当输入端A 一定为高电平；当输入端A、 B的电平状态相同时输出L 的电平状态相同时输出L 一定为低电平。 一定为低电平。
4. 同或门
◆ 能够实现 同或” L = A ⋅ B + A ⋅ B = A⊙B “同或”逻辑关系的 电路均称为“同或门” 由非门、 电路均称为“同或门”。由非门、与门和或门组合而成的同或门 及逻辑符号如下图所示。 及逻辑符号如下图所示。
（5）TTL与非门74LS00集成电路示意图 TTL与非门 与非门74LS00集成电路示意图
◆ 4个双输入与非门， 个双输入与非门， 此类电路多数采用双列直插式封装。 ◆ 此类电路多数采用双列直插式封装。
2.2.2 MOS系列门电路 MOS系列门电路
◆ CMOS门电路举例 CMOS门电路举例
▲ CMOS非门电路 CMOS非门电路 ▲ CMOS与非门 CMOS与非门
第2章
2.1 逻辑门电路
逻辑门电路
◆ 基本门电路:与门、或门、非门（又称反相器）。 基本门电路:与门、或门、非门（又称反相器 反相器）。
与门
或门
非门
2.1.1 非门
定义：输入与输出信号状态满足“ 定义：输入与输出信号状态满足“非”逻辑关系。 逻辑关系。
非门电路： 非门电路：
● A=1（+5V）时，T导通，L A=1（+5V） 导通， 输出0.2V 0.3V,即 L=0； 输出0.2V～0.3V,即：L=0； ● A=0（0V）时，T截止，L A=0（0V） 截止， 输出近似+5V,即 L=1； 输出近似+5V,即：L=1； 逻辑符号： 逻辑符号： 波形图： 波形图：
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2.5.3 OD 门的应用：实现“线与”逻 辑
只有OD门或 TTL逻辑中的 OC门允许并联 使用，其它门 没有次逻辑功 能
V dd
A B C D
Rup
f
F AB CD
= AB+CD
Rup 的计算
Rup LED
一般上拉等效电阻Rup的计算公式为
VOLmax=0.37 A
ILED=10ma
V cc V OL V LED Rup I LED
按门电路的逻辑功能分类
• • • • • • • • ＡＮＤ门 ＯＲ门 ＮＡＮＤ门 ＮＯＲ门 ＡＮＤ－ＯＲ－ＮＯＴ门 ＯD门 ＥＸ－ＯＲ门 三态门
Sec2.1
CMOS 反向器
• 1.CMOS逻辑电路的逻辑电平 • 2.CMOS 反向器
CMOS逻辑电路的逻辑电平
5.0v 3.5v 1.5v 0v
F 0 1 1 0
C(A) 0 0 1 1
B 0 1 0 1
F 0 1 1 0
同 向 驱 动 门 反 向 门
异或门的性质
异或门的可编程性
应用实例1：奇校验功能
A⊕B
A⊕B⊕C
真值表
A B C A⊕B F2=A⊕B⊕C 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 当三个变量输入为奇数个‘1’时， F2输出为‘1’
2
两个普通NAND门不能并列使用
2.5.2 漏极开路（OD)门电路及符号
f A ◇ B F VDD Rup
A
B
电路符号
内部电路图
2.5.2
OD 的特性
A
Open drain
B
Rup
F
T1 A T2
B
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
F 1 1 0 0
F=AB
其它形式的OD门
Rup
Y
A B
CC40107 漏极开路输出的 NAND 门
∑odd L H
应用实例5: 判断两个二进制数是否相等的比较电路
当Ai=Bi,即每对 A、B都相等时 B3 A 3 B2 A 2 B1 A 1 B0 A 0 当Ai≠ Bi,即每对 A、B都不相等时
≥1 f=0 f=1 Y
应用实例 6
设计一个电路，将4位格雷码 G1G2G3G4 转换成 二进制码D1D2D3D4.
En A F En f
A
CMOS 三态门
•用反相门和 传输门组成的三态门
三态门的几种符号
En
En Y A B Y
高电平使能， 输出与输入同相
A B
低电平使能， 输出与输入同相
En L
En Y A B
低电平使能， 输出与输入同相
A B
低电平使能， 输出与出入反相
Data1
VOH VOL BUS
一般取扇入系数=扇出系数=n CMOS系列最大负载能力n=10
3. CMOS (HC)系列的电路性能
输出为低电平时，各个门输 入端对电源的等效负载电阻。 负载电流为灌负载 VDD RUP Sp VOLmax Rp Sn VDD
IOHmax RUP
VOHmin
Rdown
Rn
Rdown IOLmax
最小输出电平Vdd-0.5V VOHmin （受负载影响）
VDD
噪声容限
Vo
抗噪声能力
最小输入高电平 VIHmin
噪声容限
0.7VDD
最大输入低电平 VILmax
0.3VDD
噪声容限
低电平抗干扰能力 0
最大输出低电平 VOLmax 0.3V(受落电流影响）
Vin
0v
2.门电路负载特性
以“与非”门为例，说明门电路的负载 特性。 当输出高电平时， V0H向每个门的输入 端提供拉电流。 IOH=扇出系数*IIH 当输出为低电平是： VOL从每个门的输 入端吸收电流。 IOC=扇入系数*IIL
---------------------------------------
解：
B A
X
右图中如果A和B输 入信号分别为同向或 反向时，问电路的输 出是什么
Y
2.CMOS 传输门
En
A
TG
B
使能端En=‘1’时，两个场效应 晶体管（P沟道和N沟道）全 导通，信号从A-B或B-A传送。 PS：由于场效应晶体管沟道内阻很小，也常用于传输模拟信号
1. 晶体管结构
C集电极 C N b基极 P N
2. 晶体管符号
B
E NPN型晶体管
e发射极
晶体管开关
IB=0时，开关断开，晶体管不导通
Uo=Vcc（开路电压）Ic=0
VCC IC
Rc IB Rb EB
第二章 门电路
概述
• • • • • • • • • • 门电路的分类： １．按门电路的结构分类: CMOS：CMOS逻辑门电路 TTL: TTL逻辑门电路 ECL: 射极耦合逻辑门电路 ２．按门电路的规模分类: SSI：小规模集成电路 MSI：中规模集成电路 LSI：大规模集成电路 VLSI：超大规模集成电路（ＣＰＬＤ-复杂可编程逻辑器 件／ＦＰＧＡ-现场可编程逻辑器件） • ☆ASIC：专用集成电路
应用实例2：可编程异或/同或门
f=A⊕B⊕C=C(A⊕B)+C(A⊕B)
当C=‘0’时 当C=‘1’时 f= A⊕B f= A⊕B
由逻辑函数可以看出
3输入逻辑变量具有可编程性质
应用实例3： 使用偶校验发生电路，产生偶校验位
把1011101加到A0-A6 1 使 ‘01’ 码串成 偶数个 （6个） ‘1’ 1 0 1 1 1 0 1 奇数（5）个‘1’
Logic 1(high)
Undefined state
Logic 0(Low)
MOS 晶体管作为压控电阻
D
D D G + D +G S G S S + G (U in) S -D P-MOS R
-G
-S N-MOS
CMOS 反向器
VDD=+5v Vout
Vin 5.0v
3.5V 1.5V
Ip Q2 p-Channel
Sec 2.2 CMOS 逻辑门
CMOS 与非门 CMOS 或非门 CMOS 同向缓冲逻辑门 与-或-非门 异或门 三态门
三输入“与非” 二输入“与” 门 门
CMOS 与非门
A B 工作状态 LL T1T2通 T3T4止 F H
LH
=1 =0
T2T3通 T1T4止
H
H L
与-或-非门逻辑电路及符号
p p
p N N N
p
N
Sec2.3.异或门和其他逻辑门
• • • • • 1. 2. 3. 4. 5. 异或门及其应用 传输门及其应用 三态门 漏极开路门 “线与”逻辑
1.异或逻辑门电路及符号
F=AB’+A’B
=1 p
控 制
异或 逻辑 关系
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
B
2.6 TTL 逻辑门
• 2.6.1 二极管和二极管逻辑门 • 2.6.2 晶体管开关和反相门
• 2.6.3 TTL “与非”门和“或非”门
2.6.1 二极管和二极管逻辑门
PN结二极管的正向导通特性
R PN 结 E N E P - Rw Id + URw R
▼ Ud
半导体二极管
当URw >UD≈ 0.7V时，二极管导 通，Id从0逐渐加大
（
0.1 － 0.02 4.4
0.33 －4.0 3.84
V）
•输出高电平状态，输出电流为“-”值. •输出低电平状态，负载电流流入晶体管取 “+”
2.5 漏极开路门及应用
• 1.驱动发光二极管电路 • 2.实现“线与”逻辑 • 3.驱动（信号）多信号源总线
2.5.1
概述
为什么要使用OD门﹖
1
当1为高2为低时 会发生什么现象
将 输 出 补 充 到 最 高 位
1
应用实例4: 可编程偶/奇校验发生器
输出为0则为偶校验电路 C=0时 输出为1则为奇校验电路
C=1时
输出为0则为奇校验电路 输出为1则为偶校验电路
奇偶校验电路
74LS280 9位
No. of outputs inputs (A-I) that are ∑even high 0,2,4,6,8, 1,3,5,7,9, H L
二极管的伏—安特性
二极管伏安特性的几种近似方法
二极管开关电路
获得高、低电平的基本原理
当开关断开时，输出为高电平
当开关闭合时，输出为低电平
最简单的与、或门电路
• 1 二极管与门 • 2 二极管或门
二极管与门及电路符号
二极管与门电路工作原理： 1.当A=B=0 ，D1、D2导通， U0=UD=0.7V，Y=0 2.当A=B=1， D1、D2截止 U0=Vcc，Y=1 3.当A=0,B=1，D1导通，D2截止， U0=UD=0.7V,Y=0 (D2承受反偏压 =Vcc-UD) 4.当A=1,B=0, D2导通，D1截止， U0=UD=0.7V,Y=0(D1承受反偏压 =Vcc-UD)
HL
&
T1T4通 T2T3止 H H T3T4通 T1T2止
CMOS 或非门
=1
=0
A B 工作状态 LL LH HL T1T2通 T3T4止 T1T4通 T2T3止
F H L L
≥1
T2T3通 T1T4止 H H T3T4通 T1T2止