第2章逻辑门电路

1、BAYYAB 1反相器的工作原理 在图示电路中，当输入低电平时，晶体管截止， ，输出高电平， 。 当输入高电平时，晶体管饱和，相当于开关闭合，输出低电平， 。 利用晶体管反相器构成的继电器驱动电路如下图所示。 0CiCCOHoVUuVUUuCESOLo3 . 02反相器的改进电路 若考虑晶体管的开关时间，反相器输出信号的实际波形将产生延迟，影响反相器的工作速度，可利用加速电容改善晶体管的开关特性，提高反相器的工作速度，其电路如图所示。YAB对于对于TTL电路来说，输入端悬空，相当于输入高电平。电路来说，输入端悬空，相当于输入高电平。LSTTL与非门电压传输特性 LSTTL与非门输入特性 LST

2、TL与非门输入端负载特性 关门电阻 开门电阻 LSTTL与非门输出高电平时的输出特性 LSTTL与非门输出低电平时的输出特性 例2-2图a）电路 b）输入端波形 c）控制端波形 d）输出端波形 可以看出，在B=1期间，输出信号和输入信号相同，该电路可作为数字频率计的受控传输门，在控制信号B的作用下，可传输数字信号。当控制信号B的脉宽为一秒时，该与非门在一秒钟内输出的脉冲个数等于A输入端的输入信号的频率。YABCYABBABAY01DCDCCY2EEEEY3 或非门无用端的处理 YABABABABY YABCDABCDABYYY21 CMOS器件内部集成的是绝缘栅型场效应晶体管（又称为MOS场效

3、应管）。当在MOS管的栅极和源极之间加上特定的控制电压时，会在漏极和源极之间产生一个能够导电的通道，称为沟道。沟道有两种类型，一种为N沟道，对应的管子称为NMOS管；一种为P沟道，对应的场效应管称为PMOS管。 CMOS集成电路中集成有两种MOS管，一种是N沟道MOS管（NMOS管），另一种是P沟道MOS管（PMOS管），所以称为CMOS器件（互补型MOS器件）。 NMOS管和管和PMOS管的导通条件不同。管的导通条件不同。CMOS反相器电压传输特性 CMOS或非门电路 CMOS与非门电路 CMOS电路的外接保护电路 TTL电路和CMOS电路同时使用时，在某些情况下要加相应的接口电路。1连接规

4、则 2可以直接连接的系列 3不可以直接连接的系列 八位二进制码奇偶校验电路 数字式频率计原理框图 高增益整形放大器小信号放大电路 CMOS六反相器逻辑探笔电路 程控增益放大电路程控增益放大电路 本章小结本章小结 本章讨论了几种逻辑门电路，包括分立元件逻辑门电路和集成逻辑门电路两大类。 二极管是利用PN结的单向导电性来实现开关作用的。当外加正向电压时，管子导通，相当于开关闭合，正向压降约为0.7（硅管）。外加反向电压时，二极管截止，相当于开关断开，反向电流近似为零。理想二极管的状态转换是在瞬间完成的，而实际二极管的状态转换需要一定的时间，即存在开关时间，开关时间限制了二极管的开关速度。 晶体管作

5、为电子开关，通常工作在饱和状态或截止状态。晶体管饱和时，三个电极近似于短路，相当于开关闭合。晶体管截止时，三个电极电流近似为零，相当于开关断开。晶体管的状态转换也需要一定的时间，晶体管的转换时间比二极管大一个数量级以上，而且管子的饱和深度越深，其开关时间越长，工作速度越低。 分立元件门电路在实际工作中使用较少，但它是集成门电路的基础，需要简单了解其工作原理。 集成逻辑门电路中最常见的是TTL电路和CMOS电路。TTL电路发展较早，与CMOS电路比较起来，噪声容限小，功耗大，输入电阻小。了解典型的TTL电路的内部电路主要是为了加深理解集成逻辑门的外部特性，如输入端的伏安特性、输入端的负载特性以及输出特性和电压传输特性等，而其外部特性又是我们正确使用该器件所必须了解的内容。只有理解了电路的外部特性才能正确地使用它。应该掌握集成逻辑门电路参数的意义，对TTL电路各系列的特点应该熟悉，TTL电路中应用较多的是74LS系列。 CMOS电路具有功耗低，输入电阻大，抗干扰能力强，电源电压的范围大等特点。74HCT系列和74ACT系列和传统的TTL电路兼容，工作速度也接近TTL电路，且同时具备CMOS电路的特点，在许多领域已取代了TTL电路。74HC和74AC系列的管脚和TTL电路兼容，但输入输出电平不