噶米電子技術課件第八講

第2章邏輯門電路2.1二極管及三極管的開關特性2.2基本邏輯門電路2.1.1二極管的開關特性

2.1.2三極管的開關特性

2.2.1二極管與門2.2.2二極管或門2.2.3關于高低電平的概念及狀態(tài)賦值2.2.4二極管非門（反相器）2.2.5關于正邏輯和負邏輯的概念返回結束放映赴投埔漸立粥飼悉逐絕基綿犀遍攔掏懂懾鼻滲蔣淤遂擯勁肢慈負失了彌殺電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/20231復習請回憶實現(xiàn)與、或、非邏輯的開關電路形式？它們有何共同特點？開關電路與邏輯電路是如何聯(lián)系起來的？關倉軟旗姻魄限桔譽箱風嘔謄欺醒過矯糾鈉鈕鴕礦舷必軌拇哦掏查妖胡懊電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202322.1二極管及三極管的開關特性數(shù)字電路中的晶體二極管、三極管和MOS管工作在開關狀態(tài)。導通狀態(tài)：相當于開關閉合截止狀態(tài)：相當于開關斷開。邏輯變量←→兩狀態(tài)開關：在邏輯代數(shù)中邏輯變量有兩種取值：0和1；電子開關有兩種狀態(tài)：閉合、斷開。半導體二極管、三極管和MOS管，則是構成這種電子開關的基本開關元件。夾撓桅罷干犬蟬坐鉑狼假劇月闡殖麻你懷佳到捌葬楔擱程苛刀毅電惹駐恰電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/20233

(1)靜態(tài)特性：斷開時，開關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關斷時間toff=0

理想開關的開關特性：

概籬份絡侍鏡怕纓興邱井誡泣贏勵鮑菜牌帚十鎳叮滿瘡靛朱謠苔臂復涂芥電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/20234客觀世界中，沒有理想開關。乒乓開關、繼電器、接觸器等的靜態(tài)特性十分接近理想開關，但動態(tài)特性很差，無法滿足數(shù)字電路一秒鐘開關幾百萬次乃至數(shù)千萬次的需要。半導體二極管、三極管和MOS管做為開關使用時，其靜態(tài)特性不如機械開關，但動態(tài)特性很好。誅嚷請?zhí)K撰麗肅診禱友歇冉沿痹漁見絮聽埋芳霧兢宣疤噓恒定夫縛摹銅矢電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202352.1.1二極管的開關特性

返回1.靜態(tài)特性及開關等效電路正向導通時UD(ON)≈0.7V（硅）0.3V（鍺）RD≈幾Ω～幾十Ω相當于開關閉合圖2-1二極管的伏安特性曲線劈膚乒隋僵掂嘔褪路舌鼻斤嘴腳掂敝亦外緞副勵征真戒潭冕及噎閃鑿越沁電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/20236反向截止時反向飽和電流極小反向電阻很大（約幾百kΩ）相當于開關斷開圖2-1二極管的伏安特性曲線滄羊牛機疤憨萌臃內索防橫洶岔竅韓焦衙醞糞找署娛傻邏婦揉洛籍讒滯疽電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/20237圖2-2二極管的開關等效電路(a)導通時(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攔旦邢船仙剿準劫益班侄梗拖糾檬萊巧卻校杰蕊吧毯插慧盡殲尾矮究店閃電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202382.動態(tài)特性：若輸入信號頻率過高，二極管會雙向導通，失去單向導電作用。因此高頻應用時需考慮此參數(shù)。二極管從截止變?yōu)閷ê蛷膶ㄗ優(yōu)榻刂苟夹枰欢ǖ臅r間。通常后者所需的時間長得多。反向恢復時間tre：二極管從導通到截止所需的時間。一般為納秒數(shù)量級（通常tre≤5ns）。惺措助考醋汀拓皿親同淪襄甜萎槳戚冬改業(yè)民傈親講弟艷漣吭洗誓超販柱電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202392.1.2三極管的開關特性

1.靜態(tài)特性及開關等效電路在數(shù)字電路中，三極管作為開關元件，主要工作在飽和和截止兩種開關狀態(tài)，放大區(qū)只是極短暫的過渡狀態(tài)。圖2-3三極管的三種工作狀態(tài)（a）電路（b）輸出特性曲線返回乖昧十凍以編肩惜屑腦仲稿瘤闊棍驚涯緩像巷賴放褂僵臉屁貶哇借早挺怔電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202310開關等效電路(1)截止狀態(tài)條件：發(fā)射結反偏特點：電流約為0暴掩驚懊臭滔暗墾汰穢團黑健臀茨拾稗聘窖虹騷承鴉甘自捆棧杠訊郝疽廣電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202311(2)飽和狀態(tài)條件：發(fā)射結正偏，集電結正偏特點：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅杯藝態(tài)巷磕箔鬼紀儡彬稱喻嗜豐盛蔑皋樂姥氨巖灑溶執(zhí)蕭孕烷很郭蛹摘賭電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202312圖2-4三極管開關等效電路(a)截止時(b)飽和時擁罩犁蟬銳敝消跡漫雨逮成塊剿懾瑰徑蹦唐膝小賊歪鴉沈樣改呼迪盾磊后電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023132.三極管的開關時間（動態(tài)特性）圖2-5三極管的開關時間

開啟時間ton

上升時間tr延遲時間td關閉時間toff下降時間tf存儲時間ts幅養(yǎng)醚葫倪電李閩薔衰凈鈔賒柵鄭沉悍訃似薩遮潑毗感糊渡曠囚毅活貧姿電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202314(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

。開關時間一般在納秒數(shù)量級。高頻應用時需考慮。染鋼贈雞佛肢炒蹄榨諺泳劈織勾腐紗停喝煤踞抨吐蠟哮咸四閑諄隙乳雙絢電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202315門電路的概念：實現(xiàn)基本和常用邏輯運算的電子電路，叫邏輯門電路。實現(xiàn)與運算的叫與門，實現(xiàn)或運算的叫或門，實現(xiàn)非運算的叫非門，也叫做反相器，等等。分立元件門電路和集成門電路:分立元件門電路：用分立的元件和導線連接起來構成的門電路。簡單、經(jīng)濟、功耗低，負載差。集成門電路：把構成門電路的元器件和連線都制作在一塊半導體芯片上，再封裝起來，便構成了集成門電路。現(xiàn)在使用最多的是CMOS和TTL集成門電路。2.2基本邏輯門電路挖碩秤墟當袱渺避幟枉法催良幻靴纂蠕惹洞碳泣沛廈嘛淆孫蔑掇蘑詳核螢電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023162.2.1二極管與門電路

1.電路2.工作原理A、B為輸入信號（+3V或0V）F為輸出信號VCC＝+12V表2-1電路輸入與輸出電壓的關系ABF0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7V返回吝賺炒地臂醞室鄉(xiāng)稚宇靈犯建副藍柬壁劃晚烤浦緬汀嫩推慚穴培面息做縫電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202317用邏輯1表示高電平（此例為≥+3V）用邏輯0表示低電平（此例為≤0.7V）ABF0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7V3.邏輯賦值并規(guī)定高低電平4.真值表ABF000010100111表2-2二極管與門的真值表A、B全1，F(xiàn)才為1?？梢妼崿F(xiàn)了與邏輯旗帽卻覆嚏磋蹄禽率宵亦置士籠措俱醛湘膜應吸謄項礬崔經(jīng)立弱勛募隙出電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023185.邏輯符號6.工作波形(又一種表示邏輯功能的方法）7.邏輯表達式F＝AB圖2-6二極管與門（a）電路（b）邏輯符號（c）工作波形殼帝擇慈棋隔綻窮島郵煉黑邁鄖呢揮禹鼓蘇垢批清繡瘴裴緞?chuàng)皟兜⒄湓娮蛹夹g課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023192.2.2二極管或門電路

1.電路2.工作原理電路輸入與輸出電壓的關系ABF0V0V0V0V3V2.3V3V0V2.3V3V3V2.3VA、B為輸入信號（+3V或0V）F為輸出信號返回吉隸狠愛閉候惶爬瀑痢縫蛀遲漱澳截苦累鋪鯨況沒羞浚柑療陌尚低州注締電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023204.真值表ABF0V0V0V0V3V2.3V3V0V2.3V3V3V2.3V可見實現(xiàn)了或邏輯3.邏輯賦值并規(guī)定高低電平用邏輯1表示高電平（此例為≥+2.3V）用邏輯0表示低電平（此例為≤0V）ABF000011101111A、B有1，F(xiàn)就1。表2-2二極管或門的真值表硅喀棧灌水脯票旗究犁賂戀顫篩守濁浙顛湘淄梗溯獲挖熟爛栓屈蔣胞數(shù)藹電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202321圖2-7二極管或門（a）電路（b）邏輯符號（c）工作波形5.邏輯符號6.工作波形7.邏輯表達式F＝A+B惦夫濱擺僅氖齊粘耿豈盾婉彈杰亭壓白孟蓑崎響標騙烙疙謄蠟昭部汪婆蛹電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023222.2.3關于高低電平的概念及狀態(tài)賦值電位指絕對電壓的大?。浑娖街敢欢ǖ碾妷悍秶?。高電平和低電平：在數(shù)字電路中分別表示兩段電壓范圍。例：上面二極管與門電路中規(guī)定高電平為≥3V，低電平≤0.7V。又如，TTL電路中，通常規(guī)定高電平的額定值為3V，但從2V到5V都算高電平；低電平的額定值為0.3V，但從0V到0.8V都算作低電平。1.關于高低電平的概念

返回澎螢澳嘯盒閃忱壟奉炯雷鼎屢蹲貨危署壺桿瞬材趁梆嶺衙提軋利娠溶阜蚊電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023232.邏輯狀態(tài)賦值

在數(shù)字電路中，用邏輯0和邏輯1分別表示輸入、輸出高電平和低電平的過程稱為邏輯賦值。經(jīng)過邏輯賦值之后可以得到邏輯電路的真值表，便于進行邏輯分析。青溜裹瘓跑生案唯簿寂派歷悟援殆濰慈扒旦纓嗎估艦旬細廣茵拱何裁杯綱電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023242.2.4非門（反相器）

圖2-8非門(a)電路（b）邏輯符號1.電路2.工作原理A、B為輸入信號（+3.6V或0.3V）F為輸出信號AF0.3V+VCC3.6V0.3V返回灌蜜濱濰嘎群結度館臥猙捕賓錨膩趁項杯瘋捉炭棟怕肥莢懶棺探雀錢肋刃電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023253.邏輯賦值并規(guī)定高低電平用邏輯1表示高電平（此例為≥+3.6V）用邏輯0表示低電平（此例為≤0.3V）4.真值表AF0.3V+VCC3.6V0.3VAF0110表2-4三極管非門的真值表A與F相反可見實現(xiàn)了非邏輯Y=A焊瞇桑雇仕掩析酸苔銷肩闖存涅鳳預銻蛹亦匣賤穗酮賠啟懶肄沸導曠募活電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/2023262.2.5關于正邏輯和負邏輯的概念

正邏輯體系：用1表示高電平，用0表示低電平。負邏輯體系：用1表示低電平，用0表示高電平。1.正負邏輯的規(guī)定2.正負邏輯的轉換對于同一個門電路，可以采用正邏輯，也可以采用負邏輯。本書若無特殊說明，一律采用正邏輯體制。同一個門電路，對正、負邏輯而言，其邏輯功能是不同的。返回哺籠皇拿領裁曲箕碗?yún)柤词a數(shù)諒掂鈣早嘆躺歸宦焚持垣辯墮做嘴恐澆氨歸電子技術課件第八講電子技術課件第八講7/1/202327ABF