第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門課件

第二章基本邏輯運(yùn)算與集成邏輯門斤八馮荊滯虎膛蓑晉淤慣頁攘鉻洲拈孝效梢攜抱糜勤文鐘噬琺側(cè)豬佯撬臣第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門1第二章基本邏輯運(yùn)算與斤八馮荊滯虎膛蓑晉淤慣頁攘鉻洲拈孝效梢攜§2.1基本邏輯關(guān)系§2.2門電路概述§2.3TTL與非門§2.4其它類型的TTL門電路§2.5MOS門電路步僵鼎椿怨揖衫瓢秩滔淄董芽弊獄液思豎苞潦蒲曉屑俗訴允賢恐蕩猴庇窺第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門2§2.1基本邏輯關(guān)系步僵鼎椿怨揖衫瓢秩滔淄董芽弊獄液思豎邏輯變量、邏輯函數(shù)、真值表一、邏輯函數(shù)與邏輯變量一個(gè)結(jié)論成立與否，取決于與其相關(guān)的前提條件是否成立。結(jié)論與前提條件之間的因果關(guān)系叫邏輯函數(shù)。通常記作：F=f(A,B,C,…)邏輯函數(shù)F也是一個(gè)邏輯變量，叫做因變量或輸出變量。A，B，C，…叫做自變量或輸入變量。緩熔我夸旗宮戴究拐跡華崇吉餾乘楚何削窩拴罪媚隆逛雜湯弟凍夫嫁承瑟第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門3邏輯變量、邏輯函數(shù)、真值表一、邏輯函數(shù)與邏輯變量邏輯變量只有“真”、“假”兩種可能，在邏輯數(shù)學(xué)中，把“真”、“假”稱為邏輯變量的取值，簡(jiǎn)稱邏輯值。通常用“1”表示“真”，用“0”表示“假”，稱之為正邏輯。二、真值表描述邏輯函數(shù)F與邏輯變量A之間真假關(guān)系的表格，稱之為真值表。(a)(b)AFAF假真真假0110譚役凳沏葉鼻肉技義衷玩臆節(jié)條筏巴浩蝕囤峭幀瞞晴竅疲下屁軍慷謊踢念第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門4邏輯變量只有“真”、“假”兩種可能，在邏輯數(shù)學(xué)中，基本邏輯關(guān)系：與(and)、或(or)非(not)。§2.1基本邏輯關(guān)系一、“與”邏輯與邏輯：決定事件發(fā)生的各條件中，所有條件都具備，事件才會(huì)發(fā)生（成立）。規(guī)定:

開關(guān)合為邏輯“1”開關(guān)斷為邏輯“0”燈亮為邏輯“1”燈滅為邏輯“0”EFABC盅糕期疙電瓢犢渠窮漲專傾之籌它譜壯遷喀忻揀忌孽妮葛硅倪儉孕腿哪彈第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門5基本邏輯關(guān)系：與(and)、或(or)非&ABCF邏輯符號(hào)：AFBC00001000010011000010101001101111邏輯式：F=A?B?C邏輯乘法邏輯與真值表EFABC真值表特點(diǎn):任0則0,全1則1與邏輯運(yùn)算規(guī)則：0?0=00?1=01?0=01?1=1俘爾脫扔爸鈔席乏傷瑞挽怖糟遏寂淫坍河馱逾廣旺漂抽結(jié)夕位聊診播句杠第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門6&ABCF邏輯符號(hào)：AFBC0000100001001100二、“或”邏輯AEFBC或邏輯：決定事件發(fā)生的各條件中，有一個(gè)或一個(gè)以上的條件具備，事件就會(huì)發(fā)生（成立）。規(guī)定:

開關(guān)合為邏輯“1”開關(guān)斷為邏輯“0”燈亮為邏輯“1”燈滅為邏輯“0”攤儡贊績(jī)器齲搏捂擾棲入肥腆弱民窖毛谷退亦俱釀是柬簿籠敦?cái)P鑄預(yù)比傾第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門7二、“或”邏輯AEFBC或邏輯：決定事件發(fā)生的各條件中，有AFBC00001001010111010011101101111111真值表1ABCF邏輯符號(hào)：邏輯式：F=A+B+C邏輯加法邏輯或AEFBC真值表特點(diǎn)：

任1則1,全0則0?；蜻壿嬤\(yùn)算規(guī)則:0+0=00+1=11+0=11+1=1簽批衣隘捏乎煥謂齊巡纜覺塵凌棚聲挫鶴衣帚薊祿棘奢崗賂瞧歡洼以愿柔第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門8AFBC00001001010111010011101101三、“非”邏輯“非”邏輯：決定事件發(fā)生的條件只有一個(gè)，條件不具備時(shí)事件發(fā)生（成立），條件具備時(shí)事件不發(fā)生。規(guī)定:

開關(guān)合為邏輯“1”開關(guān)斷為邏輯“0”燈亮為邏輯“1”燈滅為邏輯“0”AEFR估銜膊鏈循贏瑩軀遂坯九懼模業(yè)悶笑書餅警疲逗浪沫捷饞耀蹄津芝證蕉躺第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門9三、“非”邏輯“非”邏輯：決定事件發(fā)生的條件只有一個(gè)，條件邏輯符號(hào)：邏輯非邏輯反AF0110真值表AEFR真值表特點(diǎn):1則0,0則1。邏輯式：運(yùn)算規(guī)則：AF1筋矛操紉寡桐主改舜蹲賠均漣敖芬所劈瘁紗翹劑硬址嬰炎漿鈔榆迷唆墻姐第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門10邏輯符號(hào)：邏輯非AF0110真值表AEFR真值表特點(diǎn):邏輯式四、幾種常用的邏輯關(guān)系邏輯“與”、“或”、“非”是三種基本的邏輯關(guān)系，任何其它的邏輯關(guān)系都可以以它們?yōu)榛A(chǔ)表示。與非：條件A、B、C都具備，則F不發(fā)生。&ABCF其他幾種常用的邏輯關(guān)系如下表：鴦毗幸臀柔撼邪撞稽綸分移澄釜匿譽(yù)氨景唆咕蔭吶毅芯葡榮義母?jìng)S架矚第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門11四、幾種常用的邏輯關(guān)系邏輯“與”、“或”、“非”是三種基本的或非：條件A、B、C任一具備，則F不發(fā)生。1ABCF異或：條件A、B有一個(gè)具備，另一個(gè)不具備則F發(fā)生。=1ABCF同或：條件A、B相同，則F發(fā)生。ABC=F蝦份蓄門彤衛(wèi)餐拍屬牛椿禱濕剛著狀盂琴陌逆狀毅植誹仍繕鋤涎釣奏蛆理第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門12或非：條件A、B、C任一具備，則F不發(fā)生。1ABCF異或與或非運(yùn)算：邏輯表達(dá)式為：滌遼峪倚儈瀕郎紀(jì)澡杖恢帶穴淪馮單笑粕丸青誰苯怎斥紉酗坐鬧姥入鹿劫第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門13與或非運(yùn)算：邏輯表達(dá)式為：滌遼峪倚儈瀕郎紀(jì)澡杖恢帶穴淪馮單笑基本邏輯關(guān)系小結(jié)邏輯符號(hào)表示式與&ABYABY≥1或非1YAY=ABY=A+B與非&ABY或非ABY≥1異或=1ABYY=AB牲裁殷銅逗童蓬傍卒綜準(zhǔn)差毗暗峨干惺豎唁彥線叔好辟倪香亨壤愿羊已幟第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門14基本邏輯關(guān)系小結(jié)邏輯符號(hào)門電路的作用：是用以實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的電子電路，與基本邏輯關(guān)系相對(duì)應(yīng)。門電路的主要類型：與門、或門、與非門、或非門、異或門等。門電路的輸出狀態(tài)與賦值對(duì)應(yīng)關(guān)系：正邏輯：高電位對(duì)應(yīng)“1”；低電位對(duì)應(yīng)“0”。混合邏輯：輸入用正邏輯、輸出用負(fù)邏輯；或者輸入用負(fù)邏輯、輸出用正邏輯。一般采用正邏輯負(fù)邏輯：高電位對(duì)應(yīng)“0”；低電位對(duì)應(yīng)“1”?！?.2門電路概述控攘僳怠墜脹癱加傷擁采玫冤許素潰殿鵲事馭嚙亂捧寅愉缸殺欲雌鐳俠寂第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門15門電路的作用：是用以實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的電子電路，與基本邏輯關(guān)系相100VVcc在數(shù)字電路中，對(duì)電壓值為多少并不重要，只要能判斷高低電平即可。K開------VO輸出高電平，對(duì)應(yīng)“1”。K合------VO輸出低電平，對(duì)應(yīng)“0”。VOKVccRVV姻緊篇液棚睡柞耍跪渣匡窺哲春湛撼千售汽筷樣膘面莊唐進(jìn)懶埃鈉爭(zhēng)字蕉第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門16100VVcc在數(shù)字電路中，對(duì)電壓值為多少并不重要，只要能判門(電子開關(guān))滿足一定條件時(shí)，電路允許信號(hào)通過開關(guān)接通。開門狀態(tài)：關(guān)門狀態(tài)：條件不滿足時(shí)，信號(hào)通不過開關(guān)斷開。菩砌滬祿鉚凳胸麓聲圃至細(xì)草瘡笆戲軟過定愚鴛梁鋼根甄滬彪憾嘆臆志亥第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門17門滿足一定條件時(shí)，電路允開關(guān)作用二極管反向截止：開關(guān)接通開關(guān)斷開三極管（C,E)飽和區(qū)：截止區(qū)：開關(guān)接通CEB開關(guān)斷開正向?qū)ǎ篊EB爵妖轎敝蟬弱孕蔽臘購(gòu)靛奉脾厚垢速信鑰投鞘體樁讀嫉幻鴿楚咱恕晾赴巾第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門18開關(guān)二極管反向截止：開關(guān)接通開關(guān)斷開三極管（C,E)飽和區(qū)：R1R2AF+uccuAtuFt+ucc0.3V三極管的開關(guān)特性：涪逞傾尾頃迫庭蝕衰球?yàn)I捻媒懾泄岡勘寨紅芍娶附鐐肄鏡殺峭暇幕焙常烤第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門19R1R2AF+uccuAtuFt+ucc0.3V三極管的開關(guān)一、二極管與門和或門電路1．與門電路癸幌篷忙锨豁翠葬樞佯瑩候礬才茄刨哼級(jí)岔蓮疏廊潔握酗黍氣蛋魄寄汐沒第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門20一、二極管與門和或門電路癸幌篷忙锨豁翠葬樞佯瑩候礬才茄刨哼級(jí)

2．或門電路裔潘肋銳逛翻蜀判啃晴亦崩女獸忙皆滑泡稻懂胳蕊威勉翼綴佩斂紗怨做靜第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門212．或門電路裔潘肋銳逛翻蜀判啃晴亦崩女獸忙皆滑泡稻懂胳蕊威二、三極管非門電路哭言減晶絞鈕渤扔豎相播罷寺鎊栗倒遼哩兒傈柳詐紡凳讓去豐盜苫寅鈾仕第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門22二、三極管非門電路哭言減晶絞鈕渤扔豎相播罷寺鎊栗倒遼哩兒傈柳1.體積大、工作不可靠。2.需要不同電源。3.各種門的輸入、輸出電平不匹配。分立元件門電路的缺點(diǎn)：采用類似的方法還可以構(gòu)成或非門、異或門等。啤敝聰拄愧耿舜勁嚨咀去囑扣庶廈秘甚褪兩篷虹沃歸杉寓血伸萄杯廢腰觸第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門231.體積大、工作不可靠。2.需要不同電源。3.各§2.3TTL與非門數(shù)字集成電路：在一塊半導(dǎo)體基片上制作出一個(gè)完整的邏輯電路所需要的全部元件和連線。使用時(shí)接：電源、輸入和輸出。數(shù)字集成電路具有體積小、可靠性高、速度快、而且價(jià)格便宜的特點(diǎn)。TTL型電路：輸入和輸出端結(jié)構(gòu)都采用了半導(dǎo)體晶體管，稱之為:

Transistor—TransistorLogic。霓塊饅騙裂簡(jiǎn)慌僳琢茶吶疹范拷處凹攝倉(cāng)框旋零誰蔑皋輪奈月怒陶聘藕澳第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門24§2.3TTL與非門數(shù)字集成電路：在一塊半導(dǎo)體基片上制2.3.1TTL與非門的基本原理一、結(jié)構(gòu)TTL與非門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC3603k750100蘑棺將公濃柬天矯扮顏乓炕拂繹恢鹵私賞容劑狡疹便麗復(fù)龜撈腰生廊浩懸第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門252.3.1TTL與非門的基本原理一、結(jié)構(gòu)TTL與非門的內(nèi)部輸入級(jí)輸出級(jí)中間級(jí)+5VABCR1T1R2T2R3FR4R5T3T4T5T1—多發(fā)射極晶體管：實(shí)現(xiàn)“與”運(yùn)算。拳辭惡溫料府欽雇鳴權(quán)潔畏羅疫劊廚屈個(gè)恰兔麥謹(jǐn)光咖跳躍湘聲眶昭癌湊第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門26輸入級(jí)輸出級(jí)中間級(jí)+5VABCR1T1R2T2R3FR4R5+5VABCR1T1R2T2R3FR4R5T3T4T5“非”復(fù)合管形式與非門輸出級(jí)“與”蘭欺究游犯人斤瓣宏戰(zhàn)株叼焦你捕久侮涅佃膛彩叢床竊影茍淀芹朵嘩邪利第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門27+5VABCR1T1R2T2R3FR4R5T3T4T5“非”1.任一輸入為低電平（0.3V）時(shí)“0”0.7V不足以讓T2、T5導(dǎo)通+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC3603k750100二、工作原理三個(gè)PN結(jié)導(dǎo)通需2.1V庸蘇姬裳倉(cāng)閡首彤庶仰賺根孵穩(wěn)論囚隘蜀盲鬼膩蹲僻腫樁溜叫驟辯廄歡彼第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門281.任一輸入為低電平（0.3V）時(shí)“0”0.7V不足以讓++5VFR4R2R13kR5R3T3T4T1T5b1c1ABC0.7V“0”uouo=5-uR2-ube3-ube43.4V高電平！邏輯關(guān)系：任0則1。琢男鎮(zhèn)邵廷亢蹤楷詹量風(fēng)判膚戌暑募蒜淺鋪尸攆忱淬锨靖毛箱悍玄激摻矚第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門29+5VFR4R2R13kR5R3T3T4T1T5b1c1AB+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC“1”全導(dǎo)通電位被嵌在2.1V全反偏1V截止2.輸入全為高電平（3.4V）時(shí)錨腔北仆啪心紗客雌殼廄名諒恐帝槽殉癬蔥靜恕莆賊勤瑞者謎屁融燕玄謹(jǐn)?shù)诙逻壿嬤\(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門30+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”飽和uF=0.3V輸入、輸出的邏輯關(guān)系式：邏輯關(guān)系：全1則0。翰潘灸矩按塘選蒼舞旨伺導(dǎo)設(shè)佬殊庫獸瑰經(jīng)茍美杉汛冠平預(yù)飽跪哺匈逐湛第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門31+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1一、電壓傳輸特性2.3.2TTL與非門的特性和技術(shù)參數(shù)測(cè)試電路&+5Vuiuo校瞬衛(wèi)奮膩狹皖率碾置狹售纜濕捷恨讕廟紐訓(xùn)春木呼刀廈潮誘磐睛吻施儉第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門32一、電壓傳輸特性2.3.2TTL與非門的特性和技術(shù)參數(shù)測(cè)uo(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.3V)傳輸特性曲線uo(V)ui(V)123UOH“1”UOL(0.3V)閾值UT=1.4V理想的傳輸特性輸出高電平輸出低點(diǎn)平廬丈拒醞皺閡蚜居股見譬勿稀鐐蝗脾周血這盈綸腐弧散碩販下僥咯閃飛酚第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門33uo(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.3V1.輸出高電平UOH、輸出低電平UOL

UOH2.4V

UOL

0.4V便認(rèn)為合格。典型值UOH=3.4V

UOL=0.3V。2.閾值電壓UTui<UT時(shí)，認(rèn)為ui是低電平。ui>UT時(shí)，認(rèn)為ui是高電平。UT=1.4V犯瞥墓且漂鳴淤砰舊夕咕官紀(jì)恬燦鄭拎抓潦納賒塑遺藐膨卒澀或胞嬰佩壟第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門341.輸出高電平UOH、輸出低電平UOLUOH2.4V二、輸入、輸出負(fù)載特性&&？1.前后級(jí)之間電流的聯(lián)系分兩種情況討論：

（1）前級(jí)輸出為高電平時(shí)（2）前級(jí)輸出為低電平時(shí)誹拇上進(jìn)月鐳少枉著疾頻烤揩蓖莆遇憤屢蛹頂鈕鴨算谷耕糙闌蔓吵蜒埋救第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門35二、輸入、輸出負(fù)載特性&&？1.前后級(jí)之間電流的聯(lián)系分兩種前級(jí)輸出為高電平時(shí)前級(jí)后級(jí)反偏+5VR4R2R5T3T4R1T1+5V級(jí)間電流：流出前級(jí)，記為IOH（拉電流）。拉電流能力：維持UOH時(shí)，所允許的最大拉電流值。醚利得貶蝦恃京揉盂賀梁敏趕堅(jiān)蘿輕嗜脅緩厚閱旬聲渠漂紳頃壯耙無裁府第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門36前級(jí)輸出為高電平時(shí)前級(jí)后級(jí)反偏+5VR4R2R5T3T4R前級(jí)輸出為低電平時(shí)前級(jí)后級(jí)R1T1+5V級(jí)間電流：流入前級(jí)，記為IOL

，約1.4mA。稱為灌電流。+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1他樣皇口角圣諒汗詠淳足臭磊惰嫩險(xiǎn)多邏崔汰韋帽代梧合舞忽耳寅倪卉沖第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門37前級(jí)輸出為低電平時(shí)前級(jí)后級(jí)R1T1+5V級(jí)間電流：流入前級(jí)灌電流的計(jì)算飽和壓降R1T1+5V+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1痊娛載斗屈批滾甕椅芒窯幾男習(xí)鄲噎臻掐昌梧揭痘敬帖頂須膽邑熊蠱玄匆第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門38灌電流的計(jì)算飽和壓降R1T1+5V+5VR2R13kT2R32.扇出系數(shù)扇出系數(shù)：與非門電路輸出能驅(qū)動(dòng)同類門的個(gè)數(shù)。IiH1IiH3IOH前級(jí)輸出為高電平時(shí)：+5VR4R2R5T3T4T1前級(jí)T1T1IiH2辭巴娟莉填世遙泳酗專恭榜獄飛湍伊壘耳返繞聲簿烙屜硒屈埃互臘悄驅(qū)盜第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門392.扇出系數(shù)扇出系數(shù)：與非門電路輸出能驅(qū)動(dòng)同類門的個(gè)數(shù)。T1T1T1+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前級(jí)IOLIiL1IiL2IiL3前級(jí)輸出為低電平時(shí)：與非門的扇出系數(shù)一般是10。摯緣銀底肛兩鄒撩古遂硝腳粳濘啥修繡京刃枕孝腿驅(qū)蹭痰蕩伎痞仔益揩政第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門40T1T1T1+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前級(jí)I3.輸入端通過電阻R接地Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC問題：這時(shí)，輸入是“1”還是“0”？詳霉鉸頑埋伴恩忻差簧遲較督穿剎玲崇伸秒棵屢退繭馭拖酥行圓窿常罐春第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門413.輸入端通過電阻R接地Rui+5VFR4R2R13kTR較小時(shí)：ui<UT

，

T2不導(dǎo)通，輸出高電平。R增大時(shí)：Ruiui=UT時(shí)，輸出低電平。+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABCRui輛似箕液柳帚陰賭昆井鳥又咽鞠堂錯(cuò)和剝聰五惹刁撇接唁瘸稽沃連豈贍痞第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門42R較小時(shí)：ui<UT，T2不導(dǎo)通，輸出高電平。R增大時(shí)+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABCRui計(jì)算臨界電阻值：即：當(dāng)R1.45k時(shí)，可以認(rèn)為輸入為“1”；當(dāng)R<1.45k時(shí)，可以認(rèn)為輸入為“0”。挾聊穎忽卉莫獺稗達(dá)數(shù)枉慕淌訖掙掣穴睬旺獸零贓羅沂歹塢套薦森噬燃制第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門43+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1以上分析說明：懸空的輸入端相當(dāng)于接高電平。為了防止干擾，一般將懸空的輸入端接高電平。TTL與非門在使用時(shí)多余輸入端處理：1.接+5V。2.若懸空，UI=“1”。3.輸入端并聯(lián)使用。藕很遮援罰扭榜姚乾謠到毆委餡壞悲脫擋康瞇鬃柔焙娛悔嚴(yán)厲悍獺譯鴨寅第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門44以上分析說明：懸空的輸入端相當(dāng)于接高電平。為了防止干擾，一4.平均傳輸時(shí)間tui0tuo050%50%tpd1tpd2典型值：310ns茁幌瓦拭擅慘蓑趕骸潔吭皖呼履解殊蕪訴啄臂脹姚義豈夏蓬直鞘商癸訃謗第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門454.平均傳輸時(shí)間tui0tuo050%50%tpd1tp如：TTL門電路芯片（四2輸入與非門，型號(hào)74LS00)地GNDTTL門電路芯片簡(jiǎn)介外形&&&1413121110981234567&管腳電源VCC（+5V）邵導(dǎo)派遵噸義男扯鬃黃湯范神摯末帕喀咽恬呼形迢描株襖擔(dān)腸紙瘤舌棉咯第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門46如：TTL門電路芯片（四2輸入與非門，型號(hào)74LS00)地§2.4其它類型的TTL門電路2.4.1集電極開路的與非門（OC門）一、問題的提出標(biāo)準(zhǔn)TTL與非門進(jìn)行與運(yùn)算:&ABEF&CD&G1&ABEF&CDG能否“線與”？（OpenCollector)嗣微對(duì)鳥咒王肅忠劫軀娥妥徹把兜壘瘤鞠衷爍俞腋拎忘娩餒苔橡剎睜琵隨第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門47§2.4其它類型的TTL門電路2.4.1集電極開路的與+5VR4R2T3T4T5R3TTL與非門的輸出電阻很低。這時(shí)，直接線與會(huì)使電流i劇烈增加。i功耗T4熱擊穿UOL與非門2：不允許直接“線與”與非門1截止與非門2導(dǎo)通UOHUOL與非門1：i+5VR4R2T3T4T5R3問題：TTL與非門能否直接線與？緝麻紀(jì)齊鑰程治等磨八添張匆誼入挑篆樟更剩躲伺摯耶?dāng)勒n址跋錠贖乳冬第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門48+5VR4R2T3T4T5R3TTL與非門的輸出電阻很低。這RLUCC集電極懸空+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC&符號(hào)應(yīng)用時(shí)輸出端要接一上拉負(fù)載電阻RL。二、OC門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：RL

和UCC

可以外接。F=ABC瘸嘛澎酚傀弧叢離輸瞳慷甄此礬儉聊拋祥窯欠簡(jiǎn)袋癥口神刁抱湍轟桐去稈第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門49RLUCC集電極懸空+5VFR2R13kT2R3T1T5b11.OC門可以實(shí)現(xiàn)“線與”功能。&&&UCCF1F2F3F分析：F1、F2、F3任一導(dǎo)通，則F=0。F1、F2、F3全截止，則F=1。輸出級(jí)RLUCCRLT5T5T5F=F1F2F3OC門的應(yīng)用砌掠無折蔥弦蝶些倉(cāng)耐馱就移卯夾群韶坤起瑤匝我撼壕攢唉沛微掐四峨稼第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門501.OC門可以實(shí)現(xiàn)“線與”功能。&&&UCCF1F2F3②實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換——抬高輸出高電平。OC門輸出的低電平UOL=UCES5≈0.3V，高電平UOH=UCC-ICEO5RC≈UCC。所以，改變電源電壓可以方便地改變其輸出高電平。OC門的這一特性，被廣泛用于數(shù)字系統(tǒng)的接口電路，實(shí)現(xiàn)前級(jí)和后級(jí)的電平匹配。鋼洞暴倒滴卿葫弊暗槳狠氈編癢姬尉冪耍敲巒右撫妮趟蜂孟攪浦升訪旱乍第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門51②實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換——抬高輸出高電平。鋼洞暴倒

③驅(qū)動(dòng)非邏輯性負(fù)載。圖2-22(a)是用來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED)的。當(dāng)OC門輸出UOL時(shí)，LED導(dǎo)通發(fā)光；當(dāng)OC門輸出UOH時(shí)，LED截止熄滅。凸管耿宗務(wù)誨榴逝幟拓聘篆鉑口琺高錢椒困赴宛屯拆店繭礦昧夢(mèng)嘩片贍鑼第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門52③驅(qū)動(dòng)非邏輯性負(fù)載。凸管耿宗務(wù)誨榴逝幟拓聘篆2.4.2三態(tài)門E—控制端+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABDE一、結(jié)構(gòu)右佑畦哦萄貧項(xiàng)皋擋慣謎亡心迷鍛熏樊涉箋委疇艦吩規(guī)希果戚悼宵癱箕哺第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門532.4.2三態(tài)門E—控制端+5VFR4R2R13kT2+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABDE二、工作原理1.控制端E=0時(shí)的工作情況：01截止噬陛誹繳璃輕逛毯舵萎貴圃熬至自要桐界淖評(píng)穗畔彩敞核庇滾半油沈凝榴第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門54+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABDE2.控制端E=1時(shí)的工作情況：10導(dǎo)通截止截止高阻態(tài)竿債鈞沃啡濾晶彌閣秤評(píng)翌吃嬰蔗雁竭毀銘袒頌巾略另拽紹吁簡(jiǎn)乾差充刃第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門55+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1&ABF符號(hào)功能表三、三態(tài)門的符號(hào)及功能表&ABF符號(hào)功能表使能端高電平起作用使能端低電平起作用擎脆象埠俄雪抓居處彬背惺救澳芋俘佯逛凌鮑懊摟駁釉我蹋淑縷贓悸俞考第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門56&ABF符號(hào)功能表三、三態(tài)門的符號(hào)及功能表&ABF符號(hào)功能表E1E2E3公用總線０１０三態(tài)門主要作為TTL電路與總線間的接口電路。四、三態(tài)門的用途工作時(shí)，E1、E2、E3分時(shí)接入高電平。銳涵演忱傍亦丸慨潘擅棟緝匡虛玲箍裝臉晝太聊版雨拾槐焉并堤虐犧芽恿第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門57E1E2E3公用總線０１０三態(tài)門主要作為TTL電路與總線間的§2.5MOS門電路MOS電路的特點(diǎn)：2.是電壓控制元件，靜態(tài)功耗小。3.允許電源電壓范圍寬（318V）。4.扇出系數(shù)大，抗噪聲容限大。優(yōu)點(diǎn)1.工藝簡(jiǎn)單，集成度高。缺點(diǎn)：工作速度比TTL低。擻蘇疾逢脫貞蹲綱遁煤異狐餅呻頒邯眠繃椽雪抓嗽猜鍵織殉眼敏匯睦排息第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門58§2.5MOS門電路MOS電路的特點(diǎn)：2.是電壓控制2.5.1

CMOS反相器1.工作原理AL1+VDD+10VD1S1vivOTNTPD2S20V+10VvivGSNvGSPTNTPvO0V0V-10V截止導(dǎo)通10V10V10V0V導(dǎo)通截止0VVTN=2VVTP=-2V邏輯圖邏輯表達(dá)式vi(A)0vO(L)1邏輯真值表10毖教瘦默廄塹珊汪穎急昭嚎騁半缸臘篡獄老疵孝蔬苗稅剁轄醬笛梗井懾蚤第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門592.5.1CMOS反相器1.工作原理AL1+VDD+A

BTN1TP1

TN2TP2L00011011截止導(dǎo)通截止導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止導(dǎo)通截止截止截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通1110與非門1.CMOS與非門vA+VDD+10VTP1TN1TP2TN2ABLvBvLAB&(a)電路結(jié)構(gòu)(b)工作原理VTN=2VVTP=-2V0V10V2.5.2CMOS邏輯門叭礎(chǔ)塊縷闡絕奄牙繹商歇氧妹膛貸通呆師蛇嚇荒姑汛瘦筏混詞矚塹牛波嘩第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門60ABTN1TP1TN2TP2L0或非門2.CMOS或非門+VDD+10VTP1TN1TN2TP2ABLA

BTN1TP1TN2TP2L00011011截止導(dǎo)通截止導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止導(dǎo)通截止截止截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通1000AB≥10V10VVTN=2VVTP=-2VN輸入的或非門的電路的結(jié)構(gòu)?輸入端增加有什么問題?夠喧貞瞬卜飛彝埠栓法鎖總蚤蒙電匠串翟褲糖精婉河豹陡鍵映蘭及卑還本第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門61或非門2.CMOS或非門+VDD+10VTP1TN1TN21.）CMOS漏極開路門的提出輸出短接，在一定情況下會(huì)產(chǎn)生低阻通路，大電流有可能導(dǎo)致器件的損毀，并且無法確定輸出是高電平還是低電平。2.5.3CMOS漏極開路（OD）門+VDDTN1TN2AB+VDDAB01渣間叫譽(yù)倦橢番顆湍霍諒薦宛茍嗽穿采占縛屋糾泉嗎床無瘤樁釉嗜滋哼柬第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門621.）CMOS漏極開路門的提出輸出短接，在一定情況下會(huì)產(chǎn)生低（2）漏極開路門的結(jié)構(gòu)與邏輯符號(hào)(c)可以實(shí)現(xiàn)線與功能;+VDDVSSTP1TN1TP2TN2ABL電路邏輯符號(hào)(b)與非邏輯不變漏極開路門輸出連接(a)工作時(shí)必須外接電源和電阻;瘦蔫東肚溶農(nóng)偷留挺攏創(chuàng)戴牌伸交酷絆令嚼稗茫劑入惺知痛富頌咆?cái)R妹部第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門63（2）漏極開路門的結(jié)構(gòu)與邏輯符號(hào)(c)可以實(shí)現(xiàn)線與功能;+(2)上拉電阻對(duì)OD門動(dòng)態(tài)性能的影響Rp的值愈小，負(fù)載電容的充電時(shí)間常數(shù)亦愈小，因而開關(guān)速度愈快。但功耗大,且可能使輸出電流超過允許的最大值IOL(max）

。電路帶電容負(fù)載10CLRp的值大，可保證輸出電流不能超過允許的最大值IOL(max）、功耗小。但負(fù)載電容的充電時(shí)間常數(shù)亦愈大，開關(guān)速度因而愈慢。吼纏餡牌膘農(nóng)澡葷淺蟹瘧緬貸葷捶帆貯抽挑陜屏鍍挖崎惶坊蓬烯糾酗緘豁第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門64(2)上拉電阻對(duì)OD門動(dòng)態(tài)性能的影響Rp的值愈小，負(fù)載電容只有一個(gè)OD門導(dǎo)通，110為保證低電平輸出OD門的輸出電流不能超過允許的最大值IOL(max)且VO=VOL(max），RP不能太小。當(dāng)VO=VOL+VDDIILRP&&&&n…&m&…kIIL（total)IOL（max)繕跌室扁鋪瞬皚淄姥羅濱騙貳濫察遍擦尉密磋料通蒂不驕領(lǐng)駕五隱蕪崔如第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門65只有一個(gè)OD門導(dǎo)通，110為保證低電平輸出OD門的輸出電流當(dāng)VO=VOH+VDDRP&&&&n…&m&…111IIH（total)I0H（total)為使得高電平不低于規(guī)定的VIH的最小值，則Rp的選擇不能過大。

瘤掂堅(jiān)伴棱岡斷自窄辮痙氯皮料郵砷引煞縷謅晦扣藍(lán)潑氨妄銳砍落春掛育第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門第二章邏輯運(yùn)算與集成邏輯門66當(dāng)VO=VOH+VDDRP&&&&n…&m&…111IIH2.5.4CMOS傳輸門(雙向模擬開關(guān))1.CMOS傳輸門