二章节门电路.ppt
《二章节门电路.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二章节门电路.ppt(33页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第二章 门电路,2-1 概述,2-2 二极管、三极管、MOS 管开关等效电路,2-3 最简单的与、或、非门电路,2-5 CMOS门电路,2-4 TTL门电路,21. 概 述,如果以输出的高电平表示逻辑 “ 1 ”,则为正逻辑,反之为负逻辑。,用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路统称为 门电路,一、门电路,二、正、负逻辑,本课件中,全部采用正逻辑。,22. 二极管三极管和MOS管 开关等效电路,开关闭合,当UaUb时,D导通,开关断开,当UaUb时,D截止,当Ub为高电平UIH时,T饱和,当Ub为低电平UIL时,T截止,开关闭合,开关断开,一、二极管开关等效电路(理想情况下),二、 三极
2、管开关等效电路(理想情况下),三. M OS管开关等效电路(理想情况下),当UGS2v时,,当UGS2v时,,2. PMOS管开关等效电路。,当UGS-2v时,,当UGS-2v时,(等效开关图同上),TN 截止,1、NM OS 管开关等效电路,TN导通:,TP导通:,TP截止:,23 最简单的与、或、非门电路,2-3-1 二极管与门,2. 工作原理,Da Db,UY,Ua Ub,0 0 0 3v 3v 0 3v 3v,3. 真值表(状态表),4. 输出函数式,Y=AB,5. 逻辑符号,&,Y,导通,导通,导通,导通,导通,导通,截止,截止,0.7V,0.7V,0.7V,3.7v,AB,1. 电
3、路组成(以二输入为例),+VCC,R,A,B,Y,Da,Db,设:VCC=5V,,UIH=3v,UIL=0v,二极管正向压降0.7V。,1。 电路组成(以二输入为例),2。 工作原理,Ua Ub 0 0 0 3v 3v 0 3v 3v,3。真值表,4.输出函数式,Y=A+B,5。逻辑符号,截止,截止,截止,截止,导通,导通,导通,导通,Da Db,UY,2.3v,2.3v,2.3v,Y,AB,1,0,2-3-2 二极管或门,Vcc,3. 真值表,A 0 1,Y 1 0,4.输出函数式,5.逻辑符号,2.工作原理,注:为了保证在输入低电平时三极 管可靠截止,常将电路接成上图形式。由于接入了负电源
4、VEE,即使输入低电平信号稍大于零,也能使三极管的基 极为负电位,使三极管可靠截止,输出为高电平。,1。电原理图,Ua,0,3v,T,截止,饱和,UY,0,2-3-3. 三极管非门,2-3-4. 其它门电路,一、 其它门电路,其它门电路有与非门、或非门、同或门、异或门等等。,(略),二、 门电路的“封锁”和“打开”问题,当C=1时,Y=AB.1=AB,与门打开,与功能成立。,当C=0时,Y=AB.0=0,与门封锁,与门不能工作。,当C=1时,Y=A+B+1=1,或门封锁,或门不能工作。,当C=0时,Y=A+B+0=A+B,或门打开,或功能成立。,能“打开”或者“封锁”门电路的信号叫“控制信号”
5、。,控制信号的输入端叫“控制端”,或“使能端”。,与门、与非门可用“0”封锁,用“1”打开;,或门、或非门可用“1”封锁,用“0”打开;,VCD,2-4 TTL门电路,3、真值表和逻辑符号,1、 电路结构图,输入级,倒相级,输出级,2、 工作原理,设Vcc=5V, UIH = 3.4v, UIL = 0.2v, PN结的导通电压为0.7v。,2 .1V,UA,T1发射结,UB1,T2,T3,T4,UY,0.2V,导通,0.9v,截止,导通,截止,3.4v,3.4V,导通,4.1v,导通,截止,导通,0.2v,?,T1集电结,截止,导通,T1,T2,T3,T4,R1,Y,+VCC,A,UB1,2
6、-4-1 TTL非门,T2,T4导通后,把UB1 钳制在 2 .1V。,此时: T1处于倒置工作状态;、IIH 都很小, 74系列门电路的每个输入端的IIH 40A。,IIH,T1,UB1,3.4V,2.1V,1.4V,5、电压传输特性,当非门的UI,UTH,当非门的UI,UTH 时,,TTL门电路有7174系列,74系列的标准参数: UOH(min)=2.4v UOL(max) =0.4v UIH (min) =2.0v UIL(max) =0.8v,UTH 时,,TTL非门的电压传输特性如图,其转折 区对应的输入电压叫阈值电压,记为UTH,VO/V,VI/V,UTH = 1.4v,= U0
7、L,U0,U0,= U0H,因为:,2.输入为高电平( UIH2v)时,等效简化电路如图:,T1管倒置工作0,高电平输入电流IIH很小,为 A 级。,低电平输入电流IIL较大,当Vcc=5v,UIL=0.2v时,IIL1mA 。,输入简化电路如图:,一. 输入特性(讨论T1管),1.输入低电平(UIL 0.8v)时,近似分析时,常用IIS来代替。,IIS 是输入短路(UIL=0)时的 电流。,74系列门电路的每个输入端的IIH 40A。,UIL,IIL,截止,UIH,IIH,导通,be2,be4,2-4-2 TTL非门的 静态输入特性和输出特性,二. 输出特性,1.输出为低电平时(U0 = U
8、0L0.4V),输出端带负载的情形如图:,低电平输出电流 : IOL=N1IIL N1IIS,由于T4管的导通电阻为RON,,N1是输出低电平时负载门的数目。,所以,UOL=IOLRON。,为了保证 UOL0.4v,,要限制负载门的数目N1。,截止,导通,UOL,驱动门,负载门,IIL,IIL,IOL,高电平输出电流:,由于T3管的导通电阻为RON ,所以: UOH VCC -N2IIH (RC3+RON)- 0.7v,为了保证UOH2.4v,要限制负载门的数目N2。,2.输出端为高电平时 (U0 = UOH 2.4v),输出端带负载的情形如图:,扇出系数N是门电路可以驱动同类门电路的最大数目
9、。 N应该确定为上述N1和N2的较小值.,N2是输出高电平时负载门的数目。,导通,截止,UOH,驱动门,负载门,IIH,IIH,IOH,三. 门电路的扇出系数N,IOH = N2IIH,四、门间限流电阻的确定,R,为了保证G1输出的高、低电平能正确地传输到G2的输入端,门间限流电阻R不能太大,要求:,1、当UO1=UOH 时, UI2UIH(min)应满足,此时,门间电流流向如图,,UOH,UIH,IIH,所以,下式应满足:,UOH - IIH R UIH(min),(1),2、当UO1=UOL 时, UI2UIL(max)应满足,所以,下式应满足:,UOL + IIL R UIL(max),
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 章节 门电路
链接地址:https://www.31doc.com/p-3106687.html