分立元件门电路.ppt
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分立器件逻辑门电路PPT模板
1）电压关系表 输入、输出电压关系有以下四种情况。 ① uA=uB=0V，由于D1、D2正极均通过电阻R0连接电源+VCC，二极管正向 偏置，必然都导通，所以
uY=uA+ =uB+ =(0+0.7)V=0.7V ② uA=0V、uB=3V，看起来这两个二极管都应导通，因为它们的正极都通 过R0接到了+VCC。但是，由于uA、uB电平不同，当D1导通后，使uY=uA+ =(0+0.7)V=0.7V，导致 =uY-uB=(0.7-3)V=-2.3V，即二极管D2承受的是反向电压， 故截止。通常二极管导通之后，如果其负极电位不变，那么它的正极电位就 固定在比负极高0.7V的电位上，如果其正极电位不变，那么它的负极电位就 固定在比正极低0.7V的电位上，导通二极管的这种作用称为钳位。
① uA=uB=0V时，D1、D2均导通，uY=(0-0.7)V=-0.7V。 ② uA=0V、uB=3V时，D2导通，D1反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ③ uA=3V、uB=0V时，D1导通，D2反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ④ uA=uB=3V时，D1、D2均导通，uY=(3-0.7)V=2.3V。
2）设定变量、状态赋值、列真值表 ① 设定变量：用A、B、Y分别表示uA、uB、uY。 ② 状态赋值：用0表示低电平，用1表示高电平。 ③ 列真值表：根据设定的变量和状态赋值情况，由上表即可列出如下表所 示的与门的逻辑真值表。
与门的逻辑真值表 由上表可以看出输入信号A、B与输出信号Y之间的关系满足与逻辑关系， 即Y=AB，所以图6-1（a）所示电路确实实现了与的逻辑功能，是一个二极管与 门电路。
③ uA=3V、uB=0V，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2，截止的 是D1而已。D2导通后就把uY钳位在0.7V，即
uY=uA+ =uB+ =(0+0.7)V=0.7V ② uA=0V、uB=3V，看起来这两个二极管都应导通，因为它们的正极都通 过R0接到了+VCC。但是，由于uA、uB电平不同，当D1导通后，使uY=uA+ =(0+0.7)V=0.7V，导致 =uY-uB=(0.7-3)V=-2.3V，即二极管D2承受的是反向电压， 故截止。通常二极管导通之后，如果其负极电位不变，那么它的正极电位就 固定在比负极高0.7V的电位上，如果其正极电位不变，那么它的负极电位就 固定在比正极低0.7V的电位上，导通二极管的这种作用称为钳位。
① uA=uB=0V时，D1、D2均导通，uY=(0-0.7)V=-0.7V。 ② uA=0V、uB=3V时，D2导通，D1反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ③ uA=3V、uB=0V时，D1导通，D2反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ④ uA=uB=3V时，D1、D2均导通，uY=(3-0.7)V=2.3V。
2）设定变量、状态赋值、列真值表 ① 设定变量：用A、B、Y分别表示uA、uB、uY。 ② 状态赋值：用0表示低电平，用1表示高电平。 ③ 列真值表：根据设定的变量和状态赋值情况，由上表即可列出如下表所 示的与门的逻辑真值表。
与门的逻辑真值表 由上表可以看出输入信号A、B与输出信号Y之间的关系满足与逻辑关系， 即Y=AB，所以图6-1（a）所示电路确实实现了与的逻辑功能，是一个二极管与 门电路。
③ uA=3V、uB=0V，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2，截止的 是D1而已。D2导通后就把uY钳位在0.7V，即
分立元件门电路PPT
值
表 混合逻 辑
I:- O:+
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑
(A B F)
L L H H
L L H L L L H H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1
1 1 0 0
1 0 1 0
1 1 1 0
0 0 1 1
0 1 0 1
1 1 1 0
1 1 0 0
1 0 1 0
0 0 0 1
电平状态表
逻
1 0 1 0
0 0 0 1
正逻 辑 负逻 辑 混合逻辑 混合逻辑
(I:+ O:-) (I:- O:+)
输入 A 0 1 输出 F 1 0
功能： 当A为高时,输出F为低； A为低时，F为高。 F是A的非函数。
逻辑式：F=
A
“–”:逻辑非运 算 逻辑求反运算
逻辑符号： 求反运算 A 1 波形图（时序图）
F
A F
三极管非门
四、DTL电路
(Diode —Transistor Logic) 与 非 门：
+12V D1 A
真 值
表
功能：
输
A 0 0 1 1
入
B 0 1 0 1
输出
F 0 0 0 1
当A与B都为高时，
输出F才为高。
F是A和B的与函数 逻辑式：F=A • B “•”:逻辑与运算 逻辑乘法运算
逻辑符号：
A B
波形图（时序图）
&
F A
B
二极管与门
任0则0 全1则1
口诀：
F
二、二极管或门
D1
A
F
D2
uA 0V 0V 3V 3V
分立元件逻辑门PPT
R2 T3 R5
R4
T2 T4
A B C
T1
F
T5
R3
“与”
“非” 输出级
与非门
（2-10）
§2.3
TTL与非门
二、工作原理 1. 任一输入为低电平（0.3V）时
不足以让 T2、T5导通 A B C “0” R1 3k 0.7V b1 R2 750 R4 100 T4
+5V
c1
T1
三个PN结 R3 导通需2.1V
2. 开门电平UON和关门电平UOFF
ui>UTON=2.0V时，是输入高电平。 ui<UOFF=0.8V时，是输入低电平。 3. 高电平噪声容限 UNH和低电平噪声容限UNL
U NH U OH (min) U ON U NL U OFF U OL (max)
（2-17）
§2.3
TTL与非门
例：某TTL门电路，最大灌入电流IOL=10mA, 最大 拉出电流IOH=1mA, 输入低电平电流IIL≤1.0mA, 输入高电平电流IIH≤80μA。求该门电路的扇出 系数。
I OH 1000 解：输出为高电平时的扇出系数： = =25 I IH 80
真值表： A 0V 0 0V 0 3V 1 1 3V
uA
B 0V 0 1 3V 0 0V 1 3V &
uB
F 0.3V 0 00.3V 00.3V 13.3V
uF
逻辑式：F=A • B
A 逻辑符号： B
F
（2-3）
§2.2
基本逻辑门电路电路
二、二极管或门
A B D1 F
真值表：
A uA Bu B Fu
T2
分立元门电路L门电路半加器全加器PPT课件
集成门电路：体积小、速度快、可靠性高
按制作工艺可分为双极型/单极性两大类。 TTL、CMOS逻辑门电路应用最广泛。 TTL:输入和输出端都是半导体晶体管，称之为 transistor –transistor logic gate
1 TTL与非门
Y=A B C
+5V
R1
R2
R4
T1
A B C
多发射极 三极管
(2) 输入全为高电平“1”(3.6V)时
+5V
钳4位.32V.1V
E结反偏
T1
“1” (3.6V)
A
B C
输入全高 “1”,输出为 低“0”
R1
R2
R4
1V
T3
T2
全导通
截止
T4
Y
T5
“0” (0.3V)
R3
R5
负载电流
（灌电流）
T2、T5饱和导通
“与非” 门逻辑状态表 逻辑表达式： Y=A B C
T5 R3 360
(4)TTL与非门的主要参数 (不要求) 输出高电平的下限值 UOH(min) 输出低电平的上限值 UOL(max)
阈值电压或门槛电压 UTH
低电平输入电流IIL
高电平输入电流IIH 输入为高电平时流入输 入端的电流(几十微安)
输入为低电平时 流入输入端的电 流
输入短路电流IIS (-1.6mA)
真值表
A B CI S C
00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111
S ( AB AB)CI ( AB AB)CI
C ( AB AB )CI AB ( A B)CI AB
全加器逻辑图
按制作工艺可分为双极型/单极性两大类。 TTL、CMOS逻辑门电路应用最广泛。 TTL:输入和输出端都是半导体晶体管，称之为 transistor –transistor logic gate
1 TTL与非门
Y=A B C
+5V
R1
R2
R4
T1
A B C
多发射极 三极管
(2) 输入全为高电平“1”(3.6V)时
+5V
钳4位.32V.1V
E结反偏
T1
“1” (3.6V)
A
B C
输入全高 “1”,输出为 低“0”
R1
R2
R4
1V
T3
T2
全导通
截止
T4
Y
T5
“0” (0.3V)
R3
R5
负载电流
（灌电流）
T2、T5饱和导通
“与非” 门逻辑状态表 逻辑表达式： Y=A B C
T5 R3 360
(4)TTL与非门的主要参数 (不要求) 输出高电平的下限值 UOH(min) 输出低电平的上限值 UOL(max)
阈值电压或门槛电压 UTH
低电平输入电流IIL
高电平输入电流IIH 输入为高电平时流入输 入端的电流(几十微安)
输入为低电平时 流入输入端的电 流
输入短路电流IIS (-1.6mA)
真值表
A B CI S C
00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111
S ( AB AB)CI ( AB AB)CI
C ( AB AB )CI AB ( A B)CI AB
全加器逻辑图
《分立元件基本电路》PPT课件
在多级放大电路中，前级相当于后级的信号源，前级的输出电阻就是信号 源的内阻。后级放大电路的输入电阻就是前级的负载电阻。
15
3.1.3 动态分析
（4）输出电阻ro的测量方法
测量电路如图，输入加正弦电压信号；
测得空载输出电压为 接入负载RL测得输出电压为
U
' o
RS
+
•
US -
放大电路
Au
•
Ii
+
•
Ui
0
交交流、信直流号叠用小加写的字信母号用、小小写写下字标母表、大示，写如下标ib、表u示ce，；如iB、uCE。iB
t
iB IB ib iC IC ic uCE UCE uce
0
4
3.1.1 电路组成
放大电路工作过程
输入信号ui加在放大电路的输入端，经C1
耦合到晶体管T的基极，产生基极电流iB；
（2）由iB在输出曲线上求iC和uCE
画出输出特性曲线及负载线，得
iC
iC
UCE UCC IC RC
Q'
iB'
ib
IC
Q
IB iB''
Q ''
RB C1 +
ui+-
RC iB iC
T
+ C2
+ uCE -
+UCC
+ uo -
ωt 直流分量
交流分量
iC IC ic
ωt
UCE
uCE
uCE UCE uce
放大电路的分析方法概述
放大电路的分析包括静态分析和动态分析。
静态分析——计算静态时的电压和电流。 目的是：选择合适的静态工作点，使放大器处于较佳的工作状态。 动态分析——计算电压放大倍数，输入、输出电阻，输出是否失真等。
15
3.1.3 动态分析
（4）输出电阻ro的测量方法
测量电路如图，输入加正弦电压信号；
测得空载输出电压为 接入负载RL测得输出电压为
U
' o
RS
+
•
US -
放大电路
Au
•
Ii
+
•
Ui
0
交交流、信直流号叠用小加写的字信母号用、小小写写下字标母表、大示，写如下标ib、表u示ce，；如iB、uCE。iB
t
iB IB ib iC IC ic uCE UCE uce
0
4
3.1.1 电路组成
放大电路工作过程
输入信号ui加在放大电路的输入端，经C1
耦合到晶体管T的基极，产生基极电流iB；
（2）由iB在输出曲线上求iC和uCE
画出输出特性曲线及负载线，得
iC
iC
UCE UCC IC RC
Q'
iB'
ib
IC
Q
IB iB''
Q ''
RB C1 +
ui+-
RC iB iC
T
+ C2
+ uCE -
+UCC
+ uo -
ωt 直流分量
交流分量
iC IC ic
ωt
UCE
uCE
uCE UCE uce
放大电路的分析方法概述
放大电路的分析包括静态分析和动态分析。
静态分析——计算静态时的电压和电流。 目的是：选择合适的静态工作点，使放大器处于较佳的工作状态。 动态分析——计算电压放大倍数，输入、输出电阻，输出是否失真等。
7.分立元件门电路ppt课件
5 0.7 iB 4.3 mA 1mA
1 0
YA
14
三、动态开关特性
uI UIH
UIL O iC 0.9IC(sat)
0.1IC(sat) O uO VCC
IC(sat)
ton
toff
uI正跳变到iC上升到 0.9IC(sat)所需的时间ton称 为三极管开通时间。
uI负跳变到iC下降到
t
0.1IC(sat)所需的时间toff称 为三极管关断时间。
6
3.2 分立元件门电路
主要要求：
理解二极管的开关特性。 理解三极管的开关特性、工作条件
7
一、二极管的开关特性
iD(mA)
IF
UBR
uD(V)
0
0.5 0.7
D
+ ui=0V －
+
RL uo －
D
+
+
ui
RL uo
－
－
开关电路
D
+ +－
+
ui=5V 0.7V RL uo
－
－
ui＝0V时，二极管截止，如 同开关断开，uo＝0V。
A BC
A B& C
& &Y
2
第3章 集成逻辑门电路
分立元器件门电路 TTL集成门电路 CMOS集成门电路 本章小结
3
3.1 概 述
主要要求：
了解逻辑门电路的作用和常用类型。 理解高电平信号和低电平信号的含义。
4
一、门电路的作用和常用类型
门电路(Gate Circuit)
指用以实现基本逻辑关系和 常用复合逻辑关系的电子电路。
课题五-分立元件门电路及TTL集成门电路PPT
•
R2
T2
饱和
•
uF=0.3V
结论2:输入全高时,输出为低
R3
+5V
T5饱和, Vce5=0.3V
F
T5
饱和
工作原理小结: 1. 输入有低电平（0.3V）时
VF=3.6V
2. 输入全为高电平（3.6V）时 VF=0.3V
3. 逻辑功能 FABC
T1深饱和
T2截止
T3微饱和
T4放大 T5截止
T1:倒置 T2:饱和 T3:放大 T4:截止 T5:饱和
+5V
A
B C
R1 3k
b1 c1 T1
• E2
T输T实的CR212与现和入2R5运了基级T算输极由3。入电多中级和的发变组发••间 ，R集射3量TR射R级由电极组144A极组是T极E成RV、c22晶成c、可放C，（B2体R以，大5T和、VF22）管它C
•A
输出F级：A由TB3、CT4、T5和R4、R5
集
晶体三极管----晶体三极管逻辑门 （TTL）
成 双极型 射极耦合逻辑门 （ECL）
逻
集成注入逻辑门电路 （ I 2 L）
辑
N沟道MOS门 (NMOS)
门 单极型(MOS型) P 沟道MOS门 (PMOS)
互补MOS门 (CMOS)
集成：把晶体管、电阻、和导线等封装在一个芯片上。
3.1 电路
•
•
V1
阻的增加，反向电流逐渐减小，直至
漏电流Is。
反向恢复时间 tre
ID
电流I由 2VR2 0.1I2,所需的时间。 I1
说明: ⑴转换时间：截止→导通 较小
导通→截止较大
⑵V故i的D最的高开频关率时以间1以0 ttrree来来衡取量值。。
《分立元件基本电路》课件
根据元件特性和功 能需求，设计电路 结构。
实际制作
根据仿真结果调整 电路，然后进行实 际制作。
设计实例
实例一
简单放大器电路
需求
设计一个放大倍数为2的放大器电路。
元件选择
选择合适的三极管和电阻。
设计实例
设计
采用共发射极电路结构。
仿真测试
测试放大器的增益和失真特性。
实际制作
根据仿真结果调整元件参数，完成制作。
03 分立元件基本电路分析方法
静态分析方法
节点电压法
通过求解电路中各节点 的电压来分析电路的方
法。
网孔电流法
通过求解电路中的网孔 电流来分析电路的方法
。
戴维南定理
将任意线性有源二端网 络等效为一个电压源的
方法。
诺顿定理
将任意线性有源二端网 络等效为一个电流源的
方法。
动态分析方法
电容电流和电感电压法
参数调整
散热设计
根据实际需要调整电路的参数，如电阻、 电容等，以达到更好的性能。
合理设计散热结构，防止电路过热影响性 能。
优化实例
实例一
某音频放大器电路的优化 。通过更换高性能运放IC 和调整反馈电阻，改善了 音质和动态范围。
实例二
某开关电源电路的优化。 通过改进变压器设计、调 整PWM控制器参数，提高 了电源的效率和稳定性。
共源电路
01 总结词
电压跟随型电路
02
详细描述
共源电路的特点是集电极电压 与基极电压相等，因此被称为 电压跟随型电路。这种电路常 用于信号的放大和缓冲，因为 它具有较低的输入电阻和适中 的输出电阻。
03 总结词
输入电阻较小，输出电阻适中
实际制作
根据仿真结果调整 电路，然后进行实 际制作。
设计实例
实例一
简单放大器电路
需求
设计一个放大倍数为2的放大器电路。
元件选择
选择合适的三极管和电阻。
设计实例
设计
采用共发射极电路结构。
仿真测试
测试放大器的增益和失真特性。
实际制作
根据仿真结果调整元件参数，完成制作。
03 分立元件基本电路分析方法
静态分析方法
节点电压法
通过求解电路中各节点 的电压来分析电路的方
法。
网孔电流法
通过求解电路中的网孔 电流来分析电路的方法
。
戴维南定理
将任意线性有源二端网 络等效为一个电压源的
方法。
诺顿定理
将任意线性有源二端网 络等效为一个电流源的
方法。
动态分析方法
电容电流和电感电压法
参数调整
散热设计
根据实际需要调整电路的参数，如电阻、 电容等，以达到更好的性能。
合理设计散热结构，防止电路过热影响性 能。
优化实例
实例一
某音频放大器电路的优化 。通过更换高性能运放IC 和调整反馈电阻，改善了 音质和动态范围。
实例二
某开关电源电路的优化。 通过改进变压器设计、调 整PWM控制器参数，提高 了电源的效率和稳定性。
共源电路
01 总结词
电压跟随型电路
02
详细描述
共源电路的特点是集电极电压 与基极电压相等，因此被称为 电压跟随型电路。这种电路常 用于信号的放大和缓冲，因为 它具有较低的输入电阻和适中 的输出电阻。
03 总结词
输入电阻较小，输出电阻适中
数字逻辑课件——分立元件门电路
(5) 当A接5k电阻，B端悬空时，二极管D1为导通状态， 输出VO应为
6 0.7 VO 5 5 5 0.7 3.35V
当用万用表测B点电压时，D2导通， VB应为
VB VO VD
3.35 0.7 2.65V
20
例2.3 反相器原理分析
▪ 三极管T构成的反相器电路如图所示。已知三极管T的VBE = 0.7V， = 30，T饱和时的管压降VCES 0V 。试计算： (1) 当VI为何值时，
uY = 0V + 0.7V = 0.7V ≈ 0V。VD1截止。 4. uA = uB = 3V。
二极管VD1和VD2都导通，
uY = 3 V+ 0.7V = 3.7V ≈ 3V。
4
输出电位与输入电位uA ，uB的关系示于下面左表中，按正
逻辑规定，即高电位代表逻辑1，低电位代表逻辑0，可得
下面右表所示真值表，说明电路实现的是“与”逻辑关系，
(3) 在电路输出为高电平时，由于钳位电路的存 在，VOH 值应为VOH = EQ + VD = 2.9 + 0.7 =3.6V
这时，电路允许的外拉电流ILH应满足
I LH
VCC VOH RC
9 3.6 5.4mA 1
当外拉电流超过5.4mA时， VOH将随ILH的进一步增大 而下降。
24
VB (VBB ) VCC VCES
R2
RC
代入已知参数
VI 0.7 0.7 (9) 9 0
2
20 301
解得 VI 2.27V
当VI大于2.27V时，三 极管T进入饱和状态。
22
(2) 在VI = 3.0V时，可求得三极管基极偏置电流
IB
6 0.7 VO 5 5 5 0.7 3.35V
当用万用表测B点电压时，D2导通， VB应为
VB VO VD
3.35 0.7 2.65V
20
例2.3 反相器原理分析
▪ 三极管T构成的反相器电路如图所示。已知三极管T的VBE = 0.7V， = 30，T饱和时的管压降VCES 0V 。试计算： (1) 当VI为何值时，
uY = 0V + 0.7V = 0.7V ≈ 0V。VD1截止。 4. uA = uB = 3V。
二极管VD1和VD2都导通，
uY = 3 V+ 0.7V = 3.7V ≈ 3V。
4
输出电位与输入电位uA ，uB的关系示于下面左表中，按正
逻辑规定，即高电位代表逻辑1，低电位代表逻辑0，可得
下面右表所示真值表，说明电路实现的是“与”逻辑关系，
(3) 在电路输出为高电平时，由于钳位电路的存 在，VOH 值应为VOH = EQ + VD = 2.9 + 0.7 =3.6V
这时，电路允许的外拉电流ILH应满足
I LH
VCC VOH RC
9 3.6 5.4mA 1
当外拉电流超过5.4mA时， VOH将随ILH的进一步增大 而下降。
24
VB (VBB ) VCC VCES
R2
RC
代入已知参数
VI 0.7 0.7 (9) 9 0
2
20 301
解得 VI 2.27V
当VI大于2.27V时，三 极管T进入饱和状态。
22
(2) 在VI = 3.0V时，可求得三极管基极偏置电流
IB
分立元件基本逻辑门电路
分立元件基本逻辑门电路1、二极管与门电路图1(a)所示是二极管与门电路，它有两个输入端A和B，一个输出端Y。
也可以认为A和B是它的两个输入信号或称输入变量，Y是输出信号或称输出变量。
图1(b)和(c)所示分别为与门电路的规律符号和波形图。
(a)电路(b)规律符号(c)波形图图1 二极管与门电路当输入变量A和B全为1时(设两个输入端的电位均为3V)，电源+5V 的正端经电阻R向两个输入端流通电流(电源的负端接“地”，图中未标出)，和两管都导通，输出端Y的电位略高于3V(因二极管的正向电压降有零点几伏)，因此输出变量Y为1。
当输入变量不全为1，而有一个或两个全为0时，即该输入端的电位在0V四周。
例如A为0，B为1，则优先导通。
这时输入端Y的电位也在0V四周，因此Y为0。
因承受反向电压而截止。
只有当输入变量全为1时，输出变量Y才为1，这合乎与门的要求。
与规律关系式为(1)图1(a)有两个输入端，输入信号有1和0两种状态，共有四种组合，因此可用表1完整地列出四种输入、输出规律状态。
它可和图12.2(c)的波形图相对比。
表1 与门规律状态表ABY000010100111 2、二极管或门电路图2(a)所示是二极管或门电路。
比较一下图1(a)和图2(a)就可看出，后者二极管的极性与前者接得相反，其阴极相连经电阻R接“地”。
(a)电路(b)规律符号(c)波形图图2 二极管或门电路当输入变量只要有一个为1时，输出就为1。
例如A为1，B为0，则优先导通，输出变量Y也为1。
因承受反向电压而截止。
只有当输入变量全为0时，输出变量Y才为0，此时两只二极管都截止。
或规律关系式为(2)表2是或门的输入、输出规律状态表，它可和图2(c)的波形图相对比。
图2(b)是或门电路的规律符号。
表2 或门规律状态表ABY000011101111 3、晶体管非门电路图3(a)所示是晶体管非门电路。
晶体管非门电路不同于放大电路，管子的工作状态或从截止转为饱和，或从饱和转为截止。
电工学课件：1次课分立元件门电路
门电路：用以实现基本逻辑关系的电子电路。
基本逻辑运算关系：与( and )、或(or )、非( not )。
常见复合逻辑运算关系：与非、或非、与或非、异或、同或
门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、 或非门、 与或非门、异或门等。
11.2.1 二极管与门电路
1.“与”的逻辑意义
决定事件发生的各条件中，所有条件都具备， 事件才会发生（成立）。
(3)或门的逻辑功能 (a)逻辑状态表（真值表）
用“1”代表高电平(3V)，“0”代表低电平(0V)
A BF 000 011 101 111
有一出一 全零出零
(b)逻辑符号
A 1 F B
逻辑加 逻辑或
(c)逻辑表达式 F=A+B
(d)或逻辑运算规则
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
输入有1，输出为1； 输入全0，输出为0。
例： (100110101.0101)B= ( 465.24 ) O (100 110 101 . 010 100)B =
(４ ６ ５ . ２
注意：不够三位要补０
４ )O
11.1.2 数字信号与数字电路
一. 数字信号
1. 数字信号和模拟信号
电
模拟信号 随时间连续变化的信号
子
电 路
例：正弦波信号等。
AF
0
1
1
0
(b)逻辑符号
A 1F
逻辑非 逻辑反
(c)逻辑表达式
F=A
(d)非逻辑运算规则
10 , 01
A A
分立元件门电路的缺点
1. 体积大、工作不可靠。 2. 需要不同电源。 3. 各种门的输入、输出电平不匹配。
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得:UF = 0.3V
+12V +2.5V
1K
D
A 1.5K P
=30
F
真值表
输入 输出
A
F
18K
0
1
-12V
1
0
3.2V
“1” 0.3V
“0”
3.2V “1”
0.3V “0”
真值表
输入 输出
A
F
0
1
1
0
功能： 当A为高时,输出F为低； A为低时，F为高。 F是A的非函数。
逻辑式：F= A
3.2V
1K IC D
IBS=
(12-0.3)/ 1K 30
A
1.5K P I1 IB
T =30
F =0.39mA 0.3V 估算IB : I1 =I2 +IB
18K I2 -12V
IB
UA UP 1.5K
UP (12) 18K
= 0.96mA
IB > IBs ,T饱和的假设成立。
111 000 110
混合逻 辑
I:- O:+
110 100 010 001
电平状态表
逻 辑 真值表
AB F
L LL LH L HLL HHH
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑
(A B F) (A B F) I:+ O:-
000 111 001
010 101 011 100 011 101
111 000 110
2)当UA=3.2V时:
设:T饱和导通.
+12V +2.5V
T的UCES = 0.3V, UBE = 0.7V。
1K
D 即UF = 0.3V, D截止。
A 1.5K P 3.2V 18K
T =30
检验T饱和条件:
F
IB IBs
=
ICS
临界饱和
-12V
基极电流
+12V +2.5V 先计算IBS:
与非门：
A&
逻辑符号：
F
B
逻辑式： F = A B
任0则1 口诀： 全 1 则 0
或 非 门：
+12V +3V
D1
A
D2
B
1K
D
1.5K P
A+B 18K
F =30 A + B
R 二极管或门
-12V 三极管非门
-12V
或非门：
A
逻辑符号：
F
B
逻辑式： F = A B
任 1则 0 口诀： 全 0 则 1
当UA=0.3V时:
箝位二极管
+12V+2.5V 设:IB=0
-12/18 +0.3/1.5
1K
D Up =
1/18 +1/1.5
A 1.5K P
F
T =30
=-1.8V
0.3V 18K IB
3.2V Up<0.5V T截止
-12V
D导通,起箝位作用: UD=0.7V
UF=2.5V +0.7V=3.2V
3V
2.7V
-12V
0V
-0.3V
“0”
“0”
真值表
输 入 输出
AB
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
真值表
输 入 输出
AB
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
功能： 当A或者B任意有一个为 高，或同时都为高时， 输出F就为高。
F是A和B的或函数。 逻辑式：F=A + B
“+”:逻辑或运算 逻辑加法运算
逻辑符号：
二极管
开关断开
反向截止： C
饱和区： B
开关接通
三极管
C
（C,E)
E
截止区：开关断开 B
E
§3.2 分立元件门电路
一、二极管与门
+12V
R
D1
3V A
D2
0V B
逻辑变量
uA
uB
uF
3.9K 0V
0V 0.3V
F 0V 3V
3V 0.3V 0V 0.3V
3V 3V 3.3V
逻辑函数 ( uD=0.3V )
“–”:逻辑非运算 逻辑求反运算
逻辑符号：
1 A
求反运算 波形图（时序图）
F
A 三极管非门
F
四、DTL电路
(Diode —Transistor Logic)
与 非 门：
+12V
+12V +2.5VR 3.9K Nhomakorabea1K
D
D1 A
D2
1.5K P
A•B 18K
F =30 A B
B
二极管与门
-12V 三极管非门
混合逻 辑
I:- O:+
110 100 010 001
正逻 辑 负逻 辑 混合逻辑 混合逻辑
(I:+ O:-) (I:- O:+)
逻辑式：F=AB F=A+B F=AB F=A+B
逻辑关系: 正与门; 负或门; 混合逻辑 与非门,或非门。
注意：若无特殊说明，一般均采用正逻辑。
逻辑关系:
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑 混合逻 辑 (I:+ O:-) (I:- O:+)
A
F
B
A
二极管或门 B
任 1则 1 口诀： 全 0 则 0 F
波形图（时序图）
三、三极管非门
+12V +2.5V 工作情况:
1)当UA=0.3V时:
1K
D
3.2V A 1.5K P T =30
0.3V
18K
设:T截止 F
要求: UBE0.5V
-12V
保证UA=0.3V时, 三极管可靠截止
采用不同的逻辑极性，则实现的逻辑关系也不同。
+12V
例：二极管与门
3V A
（正逻辑）
B 0V
R F 3.3V
0.3V
电平状态表
逻 辑 真值表
AB F
L LL LH L HLL HHH
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑
(A B F) (A B F) I:+ O:-
000 111 001
010 101 011 100 011 101
逻辑符号：
A&
F
B
A
二极管与门 B
任0则0
口诀： 全1则1
F
波形图（时序图）
二、二极管或门
A B 3V 0V
D1
F
D2
R 2.7V
-0.3V
-12V
uA
uB
uF
0V 0V - 0.3V 0V 3V 2.7V
3V 0V 2.7V 3V 3V 2.7V
( uD=0.3V )
D1
A
D2
B
“1” R
F “1”
AB
F
0V 0V 0.3V 0
0
0
0V
3V 0.3V
0
1
0
3V
0V 0.3V
1
0
0
3V
3V 3.3V
1
1
1
真值表: n个变量 N=2n 种组合
真值表
输 入 输出
AB
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
功能： 当A与B都为高时， 输出F才为高。 F是A和B的与函数 逻辑式：F=A • B
“•”:逻辑与运算 逻辑乘法运算
第三章 门电路
§3.1 概述 §3.2 分立元件门电路 §3.3 TTL与非门 §3.4 其它类型的TTL门电路 §3.5 MOS门电路
§3.1 概述
门： 电子开关
开门状态： 满足一定条件时，电路允
许信号通过 开关接通 。
关门状态： 条件不满足时，信号通不 过 开关断开 。
开关 作用
开关接通 正向导通：
正逻辑极性指定 负逻辑极性指定
规定
高电位：1 低电位：0
高电位：0 低电位：1
I:正逻辑 混合逻辑 （input)
I:负逻辑
O:负逻辑
O:正逻辑
(output)
一般采用正逻辑
“1”
3V 0V
“0”
+12V
“1”
R 3.9K
D1 A
3.3V
F
D2 B
0.3V
“0”
真 值 表:
uA
uB
uF
输 入 输出