《数字电路~》PPT课件

输出电压uY＝VCES＝h0.3V
6
继续
A
Y
0
1
YA
1
0
h
7 继续
5、复合逻辑门
(1)、与非电路
D1 A
D2 B
C
D3
ABC L L1
000 0 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111 1
1 1 1 1 1 1 1 0
Vcc (5V)
R=3kΩ Rb L
h
T5
uo
任一输入为低时，uo=5-uR2-uh be3-ube43.6V 输出为高! 18 继续
2. 输入全为高电平（3.6V）时
“1” A B C
R1 4k
b1 c1 T1
R2
1V T2 T3
R5
T2、T5饱和 全导通
导通
R3
当输入全为高时，输h 出为低
+5V
R4
截止 T4
F T5uo =0.3V
vIH A iIH A &
B
C
测试电路
测试电路
输入特性
输入短路电 流IIS(IIL)
注：以流入门的电流为正
高电平输入电流IIH
输出特性
vO f(iL)
反 映 输 出 电 压 vO 与 输 出 电 流 iL 的 关系。规定灌入电流为正方向。
拉出电流为负方向。
①与非门输出为 高电平时：
拉R电2流： R4 +5V IOH
当RP 2k时， vI 1.4V,T5导通，
将2k称为开门电阻，用RON表示。 当RP> RON时，相当于输入端接高电平。
vI RPRPR1(VCCUBE)
RP vI
vI/V 1.4 0.8
0 ROFF RON RP(k)
数字电路中要求输入负载电阻 RP ≥ RON或RP ≤ ROFF ，否则输入信 号将不在高低电平范围内。
2.3 简单的与、或、非门电路
基本逻辑门电路： 与门电路 或门电路 非门电路
h
1
继续
1、二极管与门
5V
D1
A
D2 0V B
+VCC(+5V) R 3kΩ
Y
uA uB
0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V
uY
0.7V 0.7V 0.7V 5V
D1 D2 导通 导通 导通 截止 截止 导通 截止 截止
VCC RC L1 T
8 继续
(2)、或非门电路
A B C
ABC L L1
000 0 001 1 010 1 011 1 100 1 101 1 110 1 111 1
1 0 0 0 0 0 0 0
Vcc
D1
D2
L Rb
D3 R
Rc L1
T
h
9
继续
2.4.1 TTL反相器的电路结构和工作原理
输入级 倒相级h 输出级
称为推拉式 电路或图腾 柱输出电路
10
1.输入为低电平（0.2V）时
不足以让 T2、T5导通
0.9V
三个PN结 导通需2.1V
T2、T5截止
h
11
1.输入为低电平（0.2V）时
vo
vo=5－vR2－vbe4－vD2≈3.4V 输出高电平
h
12
2.输入为高电平（3.4V）时
电位被嵌 在2.1V
1V
输出低电平
19 继续
R1 4k
R2
+5V
R4
A
B C
b1 c1 T1
T2 T3
T4
R5
F
T5 R3
因此，输入、输出的逻辑关系式：F ABC
h
20
符号
来自百度文库 • 一般用T5的状态表示门的工作状态
• T5截止，称门电路处于关态 （关断状态）
• T5导通，称门电路处于开态 （开通状态）
h
21
TTL-IC的封装： 双列直插式
h
A B
A
0 0 1 1
A B
&
Y
B
Y
0
0
1
0
0
0
1
1
Y=AB
Y
2 继续
2、二极管或门
5V A
D1 0V B
D2
Y
R
3kΩ
uA uB
0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V
uY
0V 4.3V 4.3V 4.3V
D1 D2 截止 截止 截止 导通 导通 截止 导通 导通h
A ≥1
Y B
AB
Y
00
B C
T1
T1:多发射极晶体管
R2 T2 T3
R5
R3
+5V
R4
T4
F
T5 FABC
TTL与非h 门的内部结构
17 继续
1. 任一输入为低电平（0.2V）时
不足以让 T2、T5导通
R1 4k
A
0.9V b1 c1
B C
T1
+5V
R2
R4
T2 T3
T4
R5
F
三个PN结 “0” 导通需2.1V R3
T2、T5截止
T3 T4
R5
F
RL
输出电流的方向为流出（拉电流）
由于与非门输出电阻的存在， 输出电压随输出电流的增大而 下降
实际工作中，受到功耗的限制， 输出电流不能超过0. 4mA。
IOHmax= -0. 4mA
VOH(MIN)
②与非门输出为 低电平时：
灌电流：
IOL
RL
输出电流的方向为流入(灌电流)， 输出电压随输出电流的增大而增大。
发射结反偏
全导通
vB1=VIH+VON=4.1V
T2、T5饱h 和导通
截止
13
2.输入为高电平（3.4V）时
vo =VCE5≈0.3V
输出低电平
h
14
无论输入如何，T4和T5总是一管导通而另一管截止。
这种推拉式工作方式，带负载能力很强。
h
15
h
16
类似：TTL与非门
R1
4k
A N P b1 cN1
vO
T5 R3
饱和导通内阻很小，饱和导通压降很低， 负载电流增加时输出低电平稍有升高
IOLmax=16mA
IOL(max)
VOL(MAX)
2 输入端负载特性
vIH A vIH B
iI C
RP V vI
+5V
&
测试电路
vI f(RP)
vIH
+5V
R1 3k R2 750 R4 100
A B
T1
C
RP
0
01
1
10
1
11
1
Y=A+B
3
三极管反相器
A
Y
加入－VEE目的： ？
YA
h
4
①uA＝0V时，三极管截止，
iB＝0，iC＝0，
输出电压uY＝VCC＝5V h
5 继续
三极管临界饱和时
的基极电流为：
I BS
5 0.3 30 1
0.16 mA
②uA＝5V时，三极管导通。基极电流为：
50.7 iB 4.3 mA 1mA
如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00 )
电源VCC（+5V）
外形
h 地GND
管脚
22
74LS00内含4个2输入与非门， 74LS20内含2个4输入与非门。
h
23
§2.4.2 TTL的外特性及参数
1、输入、输出特性
①输入低电平电流IIL：
+5V
vIL A iIL A &
B C
②输入高电平电流IIH： +5V
T3
T2
T4
3k R5
F
T5
R3 360
vI RPRPR1(VCCUBE)
RP vI
vI/V 1.4 0.8
0 ROFF RON RP(k)
输入端负载特性
vIH A vIH B
iI C
RP V vI
+5V
&
测试电路
vI f(RP)
RP 0.7k时， vI VOFF0.8V
T5截止，与非门处在关断状态。 将0.75k称为关门电阻，用ROFF表示。 当RP< ROFF时，相当于输入端接低电平。