模块二十.ppt
电工电子技术基础,人民邮电出版社,知识模块二十 逻辑门电路,主要内容 二极管、三极管逻辑门电路的功能和符号；TTL“与非”逻辑门的工作原理；典型集成芯片的引脚和应用。重点 二极管逻辑门电路；TTL“与非”逻辑门电路的逻辑功能。,在数字电路中，逻辑门电路都是由半导体元件组成的，例如二极管门电路和三极管门电路。1二极管与门电路,一、基本逻辑门电路,在输入A、B中当有任意一个为低电平或两个同时为低电平时，与输入端相连的二极管就会获得正向电压而优先导通，使输出F为低电平，同时其他二极管因承受反向电压而截至；只有当所有输入同时为高电平时，每个二极管都会截至，输出F才是高电平。,与门二极管导通关系表 与门真值表,输入对输出呈现与逻辑关系，即F=AB。逻辑功能为：输入有0，输出为0；输入全1，输出为1。与门输入端的个数可以任意为两个或两个以上。,2二极管或门电路,当输入A、B中有高电平时，相应的二极管就会优先导通，输出F为高电平，同时其他二极管截止；只有当输入A、B同时为低电平时，每个二极管都会截至，F才是低电平,F和A，B间呈现或逻辑关系，逻辑式为F=A+B。逻辑功能可概括为：输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。或门的输入端个数可以任意为两个或两个以上。,或门二极管导通关系表 或门真值表,3三极管非门电路,非门电路三极管只在饱和、截至两种状态中转换。电路只有一个输入端，当输入为高电平时，三极管饱和，其集电极及输出端为低电平；当输入为低电平时，三极管截至，输出端为高电平。,输出与输入就呈现非逻辑关系，电路构成一个非门，也称为BJT反相器。非运算的逻辑式为。,非门真值表,4与非门电路和或非门电路,与非门真值表,与非门电路逻辑式为,逻辑功能为：输入有0，输出为1；输入全1，输出为0。,4与非门电路和或非门电路,或非门真值表,或非门电路，其逻辑式为,逻辑功能为：输入有1，输出为0；输入全0，输出为1。,二、TTL门电路,1TTL“与非”门电路采用多发射极晶体管用作3输入端TTL与非门的输入器件。,当输入A、B、C均为高电平时，T1输出高电平，T2、T5导通，T4截止，输出为低电平；当A、B、C中至少有一个为低电平时，T1输出低电平，T2、T5截止，T3、T4导通，输出为高电平。输出与输入之间为“与非”逻辑，即。若TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电平。,常用的TTL集成芯片,74LS00有四个两输入端与非门。,74LS20有两个四输入端与非门。,芯片内的各个逻辑与非门互相独立，可以单独使用，但共用一根电源引线和一根地线，UCC为电源引脚，GND为接地脚，NC为空脚。,2其他逻辑功能的TTL门电路（1）非门,当输入端A为低电平时，电路工作在截止状态，T2、T3截止，T4和D导通，输出F为高电平；当输入端A为高电平时，电路工作在导通状态，T2导通，T3饱和导通，T4和D截止，F输出低电平。实现了逻辑非功能，即,常用的TTL非门集成电路芯片74LS04有六个反相器，UCC为电源引脚，GND为接地脚。,（2）集电极开路与非门,当输入都为高电平时，T2和T5饱和导通，输出为低电平UOL；输入有低电平时，T2和T5截止，输出为高电平UOH VCC，因此具有与非功能。集电极开路与非门T5的集电极要外接负载电阻RL和电源U后才能正常工作。,当A、B均为高电平，使输出为低电平时，LED才导通发光；否则LED中无电流流通，不发光。普通的TTL与非门不允许直接驱动电压高于5V的负载，否则容易损坏电路。,OC门驱动发光二极管,（3）三态输出“与非门”电路,F,当控制端E1时，二极管D截止，三态门的输出状态完全取决于输入信号A、B的状态，其逻辑功能为：；当控制端E0时，二极管D导通，T4、T5都截止，输出端开路呈现高阻状态。,在使用TTL集成门电路时，应注意以下事项：(1)电源电压（UCC）应满足在标准值5V10%的范围内。(2)TTL电路的输出端不允许直接接电源或直接接地，并且所接负载，不能超过规定的扇出系数。(3)注意TTL门多余输入端的处理方法，与门和与非门的多余输入端接逻辑“1”或者与有用输入端并接；或门和或非门的多余输入端接逻辑“0”或者与有用输入端并接。,三、MOS门电路,1NMOS门电路,NMOS非门电路,NMOS非门电路,NMOS非门电路,2CMOS门电路,CMOS非门电路,CMOS与非门电路,CMOS或非门电路,CMOS传输门是一种受电压控制的传输信号的模拟开关，PMOS管的栅极接控制信号，NMOS管的栅极接控制信号C，两管栅极上的控制信号电平必须是相反的，而输入端和输出端可以对调。,CMOS传输门的开通或关断取决于栅极上所加的控制电压，当C=1(=0)时，传输门开通；当C=0(=1)时，传输门关断。由于传输门电路中MOS管的结构是对称的，源极和漏极可以互换使用，所以CMOS传输门具有双向性，又称双向开关，它不仅可以用来传输数字信号，也可以用来传输模拟电压信号。,
