13分立元件门电路 TTL门电路 半加器全加器解析

有0出1，全1出0
+12V +3V
3.9K 1K 1.5K P A•B 18K -12V =30 D Z AB
R
D2
B
二极管与门
三极管非门
或非门电路
D1 D2
+12V +3V 1K
D
F =30 A + B
A源自文库B
1.5K P A+B 18K -12V
R 二极管或门
-12V
三极管非门
T3
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 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)
低电平输入电流IIL 输入为低电平时 流入输入端的电 流 输入短路电流IIS (-1.6mA)
2 n变量的最小项有 ？个。 3 如何给最小项编号？
A B C 000 A B C 001 A BC 010 A BC
011
m0
2 n个
m4
AB C 100 AB C 101 ABC 110 ABC 111
m1
m2
m5
m6
m3
m7
P AB ABC A C D A B D
CD 00 AB 00 01 11 10
F=AB 有1出0，全0出1
根据输入波形画出输出波形
A B A B Y1 Y2
&
A Y1 B
>1
Y2
有“1” 0”出“1” 0”，全“0” 1”出 “0” 1”
8.1 集成门电路
分立元件门电路：体积大，速度低，带负载 能力差，工作不可靠 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
7.5 分立元件门电路
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路， 门电路主要有：与门、或门、与非门、或非门、 异或门等。 由电子电路实现逻辑运算时，它的输入 和输出信号都是用电位（或称电平）的高低表 示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值， 而是有一定的变化范围。
7.5.1二极管与三极管的开关特性
开关电路
uB 0V 5V 0V 5V
u0 0.7V 0.7V 0.7V 5V
A
Z
B
D2
二极管与门电路
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Z 0 0 0 1
A
B
DA
DB
uA
uB 0V 5V 0V 5V
uo -0.7V 4.3V 4.3V 4.3V
Z
0V 0V 5V 5V
-12V
二极管或门电路
A 0 0 1 1
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
&
A
0 0 0 0 1 1 1 1
B
0 0 1 1 0 0 1 1
C
0 1 0 1 0 1 0 1
Y
1 1 1 1 1 1 1 0
A B C
有“0”出“1”
Y
“与非”逻 辑关系
全“1”出“0”
输入端至少有一个低电平时，T4发射极输出高 电平，产生拉电流；输入全是高电平时，T5集电极 输出低电平，产生灌电流。
(3)TTL反相器传输特性 (不要求)
AB段:T2,T5截止，T3,T4导通,uo=3.6V BC段:uB2增大T2发射结正偏处于放大状态,T5仍截止
CD段:Ui增大到1.4V，T2,T5迅速转为饱和导通
+5V
R1 3k R2 750 R4 100
A B C b1 c1 T1 T4 T2 uo 3K R5
Y VY 5-0.7T0.7 5 =3.6V R5
输入有低 “0”输出为 高“1”
R3
T2、T5截止
(2) 输入全为高电平“1”(3.6V)时
+5V
钳位 2.1V 4.3V E结反偏
A “1” B (3.6V) C
T1
R1
1V
R2
T3 T2
R4
截止
T4
全导通
R3
T5
“0” (0.3V)
Y
R5
输入全高“1”, 输出为低“0”
7.5 分立元件门电路 7.5.1二极管与三极管的开关特性
7.5.2 分立元件门电路 7.5.3 复合逻辑门电路 8.1 集成门电路
1 TTL与非门 2 OC门 3 三态门(TS门)
4 集成门电路使用的一些实际问题(了解)
8.2 半加器和全加器
复习卡诺图化简法
1 什么是最小项？ 与项(乘积项)中所有变量都出现且只出现一次， 出现的形式可以是原变量也可以是反变量 。
1 1
F=∑m( 1, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 14 )
F CD
AB
01
1 1
11
1
10
00 0 1 1 0
01 1 1 0 0
11 1 1 0 0
10 0 0 1 1
1
1 1 1 1
00
01
11
10
P AB AC A C D B D
F = BCD + AD + ACD
B 0 1 0 1
Z 0 1 1 1
Z AB
三极管非门电路(反相器)
+UCC RC
“1” “0” A 饱和 截止
“非” 门逻辑状态表
A
0 1
Y
1 0
RK RB
T
Y “0” “1”
逻辑符号
-UBB
A
逻辑表达式：Y=A
1
Y
7.5.3 复合逻辑门电路
与非门电路 Z = A B
+12V D1 A
1 TTL与非门
R1
T1
Y=A B C
+5V
R2
T3
R4
T4
A B C
多发射极 三极管
T2
E1 E2 E3
Y
B T5 C
R3
R5
等效电路
输入级
中间级
输出级
(1) 输入端有一个低电平 “0”(0.3V)
+5V
1V
T1
R1
5V
R2
T3 T2
R4
负载电流 T（拉电流）
4
(0.3V)
A “1” B “0” C
Ucc
R
ui
D
uo
ui=UCC----uo=1
ui=0
----uo=0
+UCC 3V 0V
+UCC
RC
3V
RC uO
T
截止 饱和
ui
RB
C E
uO uO 0
相当于 开关闭合
+UCC 0V
RC
C E
uO
相当于 开关断开
uO UCC
7.5.2 分立元件门电路
+5V D1
uA 0V 0V 5V 5V
T2截止时，uc2为高电 平，uE2为低电平； T2导通使uc2降低uE2升高 A T2集电极电压和发射极 电压变化方向相反，所 以把这一级叫做倒相级
B C
+5V
R1 3k R2 750 R4 100
b1 c1 T1 T4 T2 uo 3K R5
T3
T5
R3 360
输出级工作特点：T4和T5总是一个导通一 个截止，有利于降低输出级的静态功耗， 这种形式的电路叫做推拉式电路。