數(shù)字電子技術(shù) 第六版 課件 3ch2 分立元件門電路

3.2

分立元件門電路3.2.1三極管的開關(guān)特性3.2.2二極管門電路3.2.3三極管非門電路第3章集成邏輯門電路

當(dāng)輸入uI為低電平UIL時，使

uBE<Uth時，三極管截止。

iB

0，iC

0，C、E間相當(dāng)于開關(guān)斷開。

1.三極管截止?fàn)顟B(tài)和等效電路一、靜態(tài)開關(guān)特性

uBE<UthBEC三極管截止?fàn)顟B(tài)等效電路uI=UILuBE+-

三極管的門限電壓Uth約為0.5v﹐為保證三極管可靠截止，要求：

uBE≤0V。

3.2.1三極管的開關(guān)特性

三極管臨界飽和時的主要參數(shù)有：

一、靜態(tài)開關(guān)特性

IB(sat)—臨界飽和基極電流IC(sat)—臨界飽和集電極電流，為最大集電極電流UBE(sat)—臨界飽和基射電壓，約為0.7VUCE(sat)—臨界飽和集射電壓，約為0.1-0.3VuI=UIH2.三極管飽和條件和等效電路

設(shè)輸入

uI為高電平UIH時，三極管工作在臨界飽和狀態(tài)，此后iB增大，iC不變，三極管飽和，UBE(sat)≈0.7V，UCE(sat)≈0.3V都很小，可忽略不計(jì)，

C、E間相當(dāng)于開關(guān)合上。uBE+-三極管飽和狀態(tài)等效電路一、靜態(tài)開關(guān)特性

臨界飽和時基極電流為IB(sat)為確保三極管飽和。要求

iB≥iB(sat)iB愈大于IB(Sat)，則飽和愈深。

三極管開關(guān)工作的條件截止條件

飽和條件uBE＜

UthiB≥

IB(Sat)

可靠截止條件為uBE≤0

IC(sat)OOOuIiCuOtttUIHUILVCCUCE(sat)0.9IC(sat)ton0.1IC(sat)toff從uI正跳變開始到iC上升到

0.9IC(sat)所需的時間ton稱為三極管開通時間。

通常工作頻率不高時，可忽略開關(guān)時間，而工作頻率很高時，必須考慮開關(guān)速度是否合適，否則導(dǎo)致不能正常工作。從uI負(fù)跳變開始到iC下降到

0.1IC(sat)所需的時間toff稱為三極管關(guān)斷時間。通常

toff>ton開關(guān)時間主要由于電荷存儲效應(yīng)引起，要提高開關(guān)速度，必須降低三極管的飽和深度，加速基區(qū)存儲電荷的消散。二、動態(tài)開關(guān)特性C

E

B

SBD

B

C

E

在普通三極管的基極和集電極之間并接一個肖特基勢壘二極管(簡稱SBD)

。BCSBD抗飽和三極管的開關(guān)速度高

SBD的導(dǎo)通電壓只有0.4V而非0.7V，因此UBC=0.4V時，SBD便導(dǎo)通，使UBC鉗在0.4V上，降低了三極管的飽和深度，提高了開關(guān)速度。三、抗飽和三極管一、二極管與門電路二極管與門電路邏輯符號與門真值表

001YBA輸出輸入111010000

邏輯表達(dá)式Y(jié)=AB3.2.2二極管門電路一、二極管與門電路使能端：與門任一輸入端都可作使能端。

(a)與門；(b)輸入和輸出波形

使能端B的信號可控制A端的輸入信號能否通過與門傳送到Y(jié)輸出端。使能端B對輸入信號的控制作用：當(dāng)B=0時，輸出Y=0，輸入信號不能通過與門;當(dāng)B=1時，輸入信號通過與門，輸出Y和輸入A信號相同。二、二極管或門電路二極管或門電路邏輯符號邏輯表達(dá)式Y(jié)=A+B或門真值表

101YBA輸出輸入1111100003.2.3三極管非門電路非門真值表

YA輸出輸入0110邏輯符號邏輯表達(dá)式Y(jié)=A1﹑與非門電路復(fù)合邏輯門電路

與非門真值表

101YBA輸出輸入011110100邏輯符號邏輯表達(dá)式Y(jié)=A·B

2﹑或非門電路邏輯符號或非門真值表

001YBA輸出輸入011010100邏輯表達(dá)式Y(jié)=A+B二極管構(gòu)成門電路的缺點(diǎn):1.電平有偏移:輸出的高低電平數(shù)值與輸入的高低電平數(shù)值相差一個二極管的壓降0.7V，后級