1门电路的概念
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
13
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
0
0
0
0
1
1
A Y
B
逻辑符号
1
0
1
1 1 1 逻辑函数式 Y A B
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。
上页 下页 返回
二极管与门的真值表
A
B
Y
0
0
0
A Y
B
0
1
0
逻辑符号
1
0
0
1
1
1
这种与门电路虽然简单，
逻辑函数式
Y AB
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。
12
上页 下页 返回
四、二极管或门
1. 电路组成及工作原理
最简单的或门也是由二极管和电阻组成。
第一节 概述
推出 下页 总目录
1
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。
上页 下页 返回
2
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：
与VCC和RL相比 VON不能忽略 rD可以忽略
10
与VCC和RL相比 VON和rD均可忽略
上页 下页 返回
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）
设输入的高、低电平分别为3V、0V，
R
二极管的正向导通压降为0.7V 。
D1
A
二极管与门的逻辑电平 Y
A/V B/V Y/V
B D2
二极管与门
0
0
0.7 D1、D2导通
0
3
0.7 D1导通 D2截止
3
0
0.7 D1截止 D2导通
3
3
3.7 D1、 D2导通
上页 下页 返回
11
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。
14
Vcc R
S
输
出 vO 信
号
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
4
上页 下页 返回
4. 正逻辑和负逻辑
1
0
0
正逻辑
用１表示高电平 用０表示低电平
1
负逻辑
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。
上页 下页 返回
5
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。
7பைடு நூலகம்
2. 半导体二极管的开关特性
控制二极管 的开关状态
VCC
R D
+
+
vI
vO
-
-
二极管开关电路
假定二极管D
为理想二极管
vI VIL 0 时，二极管导通 vO VOL 0 vI VIH VCC 时，二极管截止 vO VOH VCC
上页 下页 返回
8
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。
上页 下页 返回
6
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。
上页 下页 返回
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。
上页 下页 返回
3
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。
控制 开关S输
入 vI 信 号
i
反向电阻 不是无穷
大
o
正向电 阻不是0
i Is (ev VT 1)
v
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。
上页 下页 返回
9
3. 二极管伏安特性的几种近似方法
+ VCC
-
+v i
i
i
i
RL
O
v
VON
O
v
VON
O
v
+
r VON D
-
VON
+
-
+
-
VCC和RL都很小时 VON和rD不能忽略
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 D2 R
二极管或门
二极管的正向导通压降为0.7V 。
二极管或门的逻辑电平
Y
A/V B/V Y/V
0
0
0 D1、D2截止
0
3
2.3 D1截止D2导通
3
0
2.3 D1导通D2截止
3
3
2.3 D1、 D2导通
上页 下页 返回
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
0
0
0
0
1
1
A Y
B
逻辑符号
1
0
1
1 1 1 逻辑函数式 Y A B
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。
上页 下页 返回
二极管与门的真值表
A
B
Y
0
0
0
A Y
B
0
1
0
逻辑符号
1
0
0
1
1
1
这种与门电路虽然简单，
逻辑函数式
Y AB
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。
12
上页 下页 返回
四、二极管或门
1. 电路组成及工作原理
最简单的或门也是由二极管和电阻组成。
第一节 概述
推出 下页 总目录
1
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。
上页 下页 返回
2
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：
与VCC和RL相比 VON不能忽略 rD可以忽略
10
与VCC和RL相比 VON和rD均可忽略
上页 下页 返回
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）
设输入的高、低电平分别为3V、0V，
R
二极管的正向导通压降为0.7V 。
D1
A
二极管与门的逻辑电平 Y
A/V B/V Y/V
B D2
二极管与门
0
0
0.7 D1、D2导通
0
3
0.7 D1导通 D2截止
3
0
0.7 D1截止 D2导通
3
3
3.7 D1、 D2导通
上页 下页 返回
11
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。
14
Vcc R
S
输
出 vO 信
号
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
4
上页 下页 返回
4. 正逻辑和负逻辑
1
0
0
正逻辑
用１表示高电平 用０表示低电平
1
负逻辑
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。
上页 下页 返回
5
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。
7பைடு நூலகம்
2. 半导体二极管的开关特性
控制二极管 的开关状态
VCC
R D
+
+
vI
vO
-
-
二极管开关电路
假定二极管D
为理想二极管
vI VIL 0 时，二极管导通 vO VOL 0 vI VIH VCC 时，二极管截止 vO VOH VCC
上页 下页 返回
8
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。
上页 下页 返回
6
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。
上页 下页 返回
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。
上页 下页 返回
3
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。
控制 开关S输
入 vI 信 号
i
反向电阻 不是无穷
大
o
正向电 阻不是0
i Is (ev VT 1)
v
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。
上页 下页 返回
9
3. 二极管伏安特性的几种近似方法
+ VCC
-
+v i
i
i
i
RL
O
v
VON
O
v
VON
O
v
+
r VON D
-
VON
+
-
+
-
VCC和RL都很小时 VON和rD不能忽略
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 D2 R
二极管或门
二极管的正向导通压降为0.7V 。
二极管或门的逻辑电平
Y
A/V B/V Y/V
0
0
0 D1、D2截止
0
3
2.3 D1截止D2导通
3
0
2.3 D1导通D2截止
3
3
2.3 D1、 D2导通
上页 下页 返回