第三章 邏輯門電路1ppt課件

1、請回憶實現(xiàn)與、或、非邏輯的開關(guān)電路形式？它們有何共同特點(diǎn)？開關(guān)電路與邏輯電路是如何聯(lián)系起來的？ 數(shù)字電路中的晶體二極管工作在開關(guān)狀態(tài)。導(dǎo)通狀態(tài)：相當(dāng)于開關(guān)閉合截止?fàn)顟B(tài)：相當(dāng)于開關(guān)斷開。邏輯變量兩狀態(tài)開關(guān)： 在邏輯代數(shù)中邏輯變量有兩種取值：0和1；電子開關(guān)有兩種狀態(tài)：閉合、斷開。半導(dǎo)體二極管、三極管和MOS管，則是構(gòu)成這種電子開關(guān)的基本開關(guān)元件。 (1) 靜態(tài)特性： 斷開時，開關(guān)兩端的電壓不管多大，等效電阻ROFF = 無窮，電流IOFF = 0。 閉合時，流過其中的電流不管多大，等效電阻RON = 0，電壓UAK = 0。 (2) 動態(tài)特性：開通時間 ton = 0 關(guān)斷時間 toff = 0

2、 理想開關(guān)的開關(guān)特性： 客觀世界中，沒有理想開關(guān)。乒乓開關(guān)、繼電器、接觸器等的靜態(tài)特性十分接近理想開關(guān)，但動態(tài)特性很差，無法滿足數(shù)字電路一秒鐘開關(guān)幾百萬次乃至數(shù)千萬次的需要。半導(dǎo)體二極管、三極管和MOS管做為開關(guān)使用時，其靜態(tài)特性不如機(jī)械開關(guān)，但動態(tài)特性很好。一、一、 二極管的靜態(tài)開關(guān)特性二極管的靜態(tài)開關(guān)特性 正向?qū)〞r，UD(ON)0.7硅） 、 0.3V鍺）RD幾 幾十相當(dāng)于開關(guān)閉合 圖311 二極管的伏安特性曲線 二極管的開關(guān)等效電路(a) 導(dǎo)通時 (b) 截止時圖2-1 二極管的伏安特性曲線開啟電壓理想化伏安特性曲線反向截止時反向飽和電流極小反向電阻很大約幾百k）相當(dāng)于開關(guān)斷開圖311

3、 二極管的伏安特性曲線若輸入信號頻率過高，二極管會雙向?qū)?，失去單向?qū)щ娮饔谩Ｒ虼烁哳l應(yīng)用時需考慮此參數(shù)。二極管從截止變?yōu)閷?dǎo)通和從導(dǎo)通變?yōu)榻刂苟夹枰欢ǖ臅r間。通常后者所需的時間長得多。 反向恢復(fù)時間tre ：二極管從導(dǎo)通到截止所需的時間。一般為納秒數(shù)量級通常tre 5ns ）。二、二、 二極管的動態(tài)開關(guān)特性二極管的動態(tài)開關(guān)特性 三、晶體二極管的開關(guān)參數(shù)三、晶體二極管的開關(guān)參數(shù)n最大正向電流：二極管正向?qū)娏鞯淖畲笤试S值。在使用時不得超過這一數(shù)值。n最高反向工作電壓：二極管反向工作電壓的最大允許值。在使用時不得超過這一數(shù)值。n反向擊穿電壓：二極管在一定反向電流例如100uA下的反向電壓。在此

4、電壓下認(rèn)為二極管已被擊穿。 二極管主要穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)開關(guān)參數(shù)如下：l反向電流：二極管在最高反向工作電壓下的電流。l零偏壓電容：二極管在零偏壓下的結(jié)電容。l反向恢復(fù)時間：在一定負(fù)載條件下，二極管從正向電流例如10mA變化到反向電流一定值例如10mA的10%）時所需時間。第二節(jié) 晶體三極管的開關(guān)特性n一、靜態(tài)開關(guān)特性n二、動態(tài)開關(guān)特性n三、晶體三極管開關(guān)參數(shù)n四、晶體三極管反向器一、 靜態(tài)開關(guān)特性在數(shù)字電路中，三極管作為開關(guān)元件，主要工作在飽和和截止兩種開關(guān)狀態(tài)，放大區(qū)只是極短暫的過渡狀態(tài)。圖321 三極管開關(guān)電路及其靜態(tài)輸出特性（a電路 （b輸出特性曲線開關(guān)等效電路(1) 截止?fàn)顟B(tài) 條件：發(fā)射結(jié)反偏

5、特點(diǎn)：電流約為0 (2)飽和狀態(tài)條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏特點(diǎn)：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅三極管開關(guān)等效電路(a) 截止時 (b) 飽和時 二、動態(tài)開關(guān)特性圖324 三極管的開關(guān)時間 開啟時間ton 上升時間tr延遲時間td關(guān)閉時間toff下降時間tf存儲時間ts(1) 開啟時間ton 三極管從截止到飽和所需的時間。ton = td +tr td ：延遲時間 tr ：上升時間(2) 關(guān)閉時間toff 三極管從飽和到截止所需的時間。toff = ts +tf ts ：存儲時間幾個參數(shù)中最長的；飽和越深越長）tf ：下降時間toff ton 。開關(guān)時間一般在納秒數(shù)量級。高頻應(yīng)用時需考慮。開關(guān)時間一般在納秒數(shù)量級。高頻應(yīng)用時需考