数电第03章逻辑门电路(康华光)

1、第三章第三章逻辑门电路逻辑门电路 重点：重点： 1.掌握掌握TTL门电路、门电路、MOS门电路的特点门电路的特点； 2.学会分析学会分析TTL门电路、门电路、MOS门电路的逻辑功能；门电路的逻辑功能； 3.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式和逻辑表达式 。（1-2）3.0 半导体知识半导体知识一一. 导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体：导体：容易导电的物质，金属一般都是导体。容易导电的物质，金属一般都是导体。绝缘体：绝缘体：不导电的物质，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。不导电的物质，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：半导体：导电

2、特性处于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓导电特性处于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。和一些硫化物、氧化物等。 当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。称热敏特性和光敏特性。称热敏特性和光敏特性。 往纯净的半导体中掺入某些杂质往纯净的半导体中掺入某些杂质(其它化学元素其它化学元素)，会使它的导电能力明显改变。会使它的导电能力明显改变。（1-3）二二. 本征半导体本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，如锗、硅等完全纯净的、具有晶体结构的半导体，如锗、硅等1.形成共价键结构，导形成共价键结构，导电能力较弱；电能力

3、较弱；+4+4+4+4硅原子硅原子2.光照或受热激发价电光照或受热激发价电子成为自由电子，导子成为自由电子，导电能力增强。电能力增强。自由电子自由电子空穴空穴自由电子带负电，自由电子带负电，空穴带正电，都是可以移动的粒子。空穴带正电，都是可以移动的粒子。（1-4）三三. 杂质半导体杂质半导体1、N 型半导体型半导体在硅或锗晶体中掺入少量在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷的五价元素磷(或锑或锑)。+整块整块N 型半导型半导体示意图体示意图:+4+4+5+4多余电子多余电子自由电子自由电子磷原子磷原子硅原子硅原子N 型半导体特点型半导体特点: 自由电子很多自由电子很多,空穴很少。空穴很少。（1-5

4、）2、P 型半导体型半导体在硅或锗晶体中掺入少量在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素的三价元素,如硼如硼(或铟或铟)。整块整块P 型半导型半导体示意图体示意图:P 型半导体特点型半导体特点: 自由电子很少自由电子很少,空穴很多。空穴很多。+4+4+3+4硼硼原子原子空穴空穴硅原子硅原子（1-6）综述与问题综述与问题N 型半导体特点型半导体特点: 自由电子很多自由电子很多,空穴很少；空穴很少；整块整块N 型半导体示意图型半导体示意图:+P 型半导体特点型半导体特点: 自由电子很少自由电子很少,空穴很多；空穴很多；整块整块N 型半导体示意图型半导体示意图:若将上述二者结合在一起，会如何？若将上述二者结

5、合在一起，会如何？（1-7）四、四、 PN结结1、PN 结的形成结的形成P型半导体型半导体N型半导体型半导体+空间电荷区空间电荷区空间电荷区稳定空间电荷区稳定后形成后形成PN 结结内电场内电场（1-8）2、 PN 结的特性结的特性(1)PN 结正向偏置结正向偏置(加正向电压加正向电压)P 区加正区加正, N 区加负电压区加负电压PN结结变薄变薄内电场内电场外电场外电场+_RE+I当内外电场相互抵消时当内外电场相互抵消时,PN相当于短接相当于短接:正向电流正向电流IE/ /R（1-9）2、PN 结反向偏置结反向偏置(加反向电压加反向电压) P区加负、区加负、N 区加正电压。区加正电压。内电场内电

6、场外电场外电场PN结变厚结变厚I0内外电场相互加强内外电场相互加强,PN相当于断开相当于断开: 反向电流反向电流I0-+RE+（1-10）3.0 二极管特性及其组成的门电路二极管特性及其组成的门电路 用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路，它是由二极管、三极管、场效应管等半导体器件为门电路，它是由二极管、三极管、场效应管等半导体器件组成。这些半导体器件在数字电路中只工作在两种状态：开组成。这些半导体器件在数字电路中只工作在两种状态：开通通(导通导通)、关断、关断(截止截止)，即开关作用。，即开关作用。 门电路可以有一个或多个输入端，

7、但只有一个输出门电路可以有一个或多个输入端，但只有一个输出端。门电路的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定端。门电路的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定的条件时，的条件时，“门门”才打开，即才有脉冲信号输出。从才打开，即才有脉冲信号输出。从逻辑学上讲，输入端满足一定的条件是逻辑学上讲，输入端满足一定的条件是“原因原因”，有，有信号输出是信号输出是“结果结果”，门电路的作用是实现某种因果，门电路的作用是实现某种因果关系关系逻辑关系。所以门电路是一种逻辑电路。逻辑关系。所以门电路是一种逻辑电路。（1-11）3.0 二极管特性及其组成的门电路二极管特性及其组成的门电路一、半导体二极管一、半导体二极管D

8、阳极阳极阴极阴极1、图形符号、图形符号（1-12）UD =0.7V(硅管硅管) 0.3V(锗管锗管)0相当于短接相当于短接, 称称D为导通为导通若若E 0.7V(硅管硅管)、 0.3V(锗管锗管)：RD 0RUED ERDIRD+ + UD- -2、二极管的开关特性、二极管的开关特性(1)当二极管上加正向电压时当二极管上加正向电压时这时二极管相当于一个接通的开关。这时二极管相当于一个接通的开关。(2)当二极管上加反向电压时当二极管上加反向电压时RD , I0, UDE这时二极管相当于一个：这时二极管相当于一个：断开断开的开关的开关称称D为截止。为截止。二极管具有二极管具有 单向导电性单向导电性

9、ERDRD+ + UD- -II=（1-13）二二. 二极管组成的门电路二极管组成的门电路 (DDL门电路门电路)1. 二极管与门二极管与门(1)电路电路LD1D2AB+12VR+uL- -D1D2+uA- -+12V- -R+uB - - 简化电路简化电路输入信号输入信号输入信号输入信号输出电压输出电压BAL(2)图形符号图形符号（1-14）设二极管为硅管设二极管为硅管,包包括以后的分析。括以后的分析。0003V3V03V3V0.7V0.7V0.7V3.7VLD1D2AB+12VR+uL- -D1D2+uA- -+12V- -R+uB - -(3)工作原理工作原理(输出输入关系输出输入关系)

10、uAuBuL0V 0V 0.7V0V 3V 0.7V3V 0V 0.7V3V 3V 3.7V（1-15）(4)真值表真值表(状态表、功能表状态表、功能表)(5)逻辑代数式：逻辑代数式：L=AB高低电平用高低电平用1、0等效等效有有0出出0，全，全1出出1uAuBuL0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABL000010100111高电平：高电平：2V 低电平：低电平：1V正逻辑：高电平用正逻辑：高电平用“1”表示，低电平用表示，低电平用“0”表示表示负逻辑：高电平用负逻辑：高电平用“0”表示，低电平用表示，低电平用“1”表示表示今后讲课、作业若不特别指明，默认为正逻

11、辑今后讲课、作业若不特别指明，默认为正逻辑（1-16）2. 二极管或门二极管或门(1)电路电路LD1D2AB- -12V(2)图形符号图形符号11BAL0003V3V03V3V0.7V2.3V2.3V2.3V(3)真值表真值表(4)逻辑代数式：逻辑代数式：有有1出出1，全，全0出出0L=A+BABL0 0 00 1 11 0 11 1 1（1-17）三、逻辑电路的性能指标三、逻辑电路的性能指标 衡量逻辑电路优劣的指标如下衡量逻辑电路优劣的指标如下1、输入输出电平、输入输出电平表示输入、输出电压值的大小表示输入、输出电压值的大小高电平高电平2V，用，用1表示表示低电平低电平1V，用，用0表示表示

12、 不同厂家、不同系列的门电路所对应的高低电平有不同厂家、不同系列的门电路所对应的高低电平有所不同。如所不同。如P70表表3.1.2所示。所示。2、噪声容限、噪声容限表示门电路的抗干扰能力。噪声容限越大，抗干扰表示门电路的抗干扰能力。噪声容限越大，抗干扰能力越强。能力越强。 门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。同样，它的输入高低电平也有一个范围，即它的输入信同样，它的输入高低电平也有一个范围，即它的输入信号允许一定的容差，称为号允许一定的容差，称为噪声容限噪声容限。（1-18）低电平噪声容限：低电平噪声容限：VNLVOFF- -VOL（ma

13、x）0.8V- -0.4V0.4V高电平噪声容限高电平噪声容限：VNHVOH（min）- -VON2.4V- -2.0V0.4VVNHi3.6VVVG&NL12V&GoVVOL（max）OFF0.8V输入“0”ONOH（min）2V0V0V输出“1”V输出“0”V输入“1”VoV2.4Vi3.6V0.4V噪声容限噪声容限越大越好！越大越好！（1-19）50%50%tPHLtPLH输入波形输入波形ui输出波形输出波形uO3、传输延迟时间、传输延迟时间tpd表示输出波形相对于输入波形延迟了多长时间表示输出波形相对于输入波形延迟了多长时间tPHL导通延迟时间导通延迟时间tPLH截止延

14、迟时间截止延迟时间平均传输延迟时间平均传输延迟时间tpd：2PHLPLHpdttt tpd越小越好！越小越好！（1-20）4、功耗、功耗PD表示其耗能多少表示其耗能多少PDf V2DDf ：转换频率：转换频率 VDD ：电源电压：电源电压PD越小越好！越小越好！5、延时、延时- -功耗积功耗积DPDP tpdPDDP越小越好！越小越好！指一个门电路能带同类门的最大数目，指一个门电路能带同类门的最大数目，它表示带负载的能力。它表示带负载的能力。 越大越好。越大越好。分为两种情况：分为两种情况：（1-21）00IIHIIHIOH(1)拉电流工作时的拉电流工作时的IOHIIH(2)灌电流工作时的灌电

15、流工作时的11IILIILIOLIOLIIL（1-22）(1)关门电平电压关门电平电压VOFF是指输出电压上升到是指输出电压上升到VOH(min)时对应的输入电压。即输入低电压的最大值。在产品时对应的输入电压。即输入低电压的最大值。在产品手册中常称为输入低电平电压，用手册中常称为输入低电平电压，用VIL(max)表示。表示。 (2)开门电平电压开门电平电压VON是指输出电压下降到是指输出电压下降到VOL(max)时对应的输入电压。即输入高电压的最小值。在产品时对应的输入电压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用手册中常称为输入高电平电压，用VIH(min)表示。表示。 (

16、3)阈值电压阈值电压Vth电压传输特性的过渡区所对应的输电压传输特性的过渡区所对应的输入电压，即决定电路截止和导通的分界线，也是决定入电压，即决定电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。输出高、低电压的分界线。 近似地：近似地：VthVOFFVON 即即ViVth，与非门关门，输出高电平；，与非门关门，输出高电平； ViVth，与非门开门，输出低电平。，与非门开门，输出低电平。 Vth又常被形象化地称为又常被形象化地称为门槛电压门槛电压。Vth的值为的值为1.3V1.V。（1-23）FET分类分类: 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管结型场效应管结型场效应管增强型增强型耗尽型耗尽型N

17、沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道3.1场效应管的特性及其组成的场效应管的特性及其组成的 MOS逻辑门电路逻辑门电路一、一、场效应管简介简介场效应管场效应管(Field Effect Transistor，简称，简称FET) 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(Metal Oxide Semiconductor FET) 简称简称MOSFET。（1-24）(一一)绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管漏极漏极源极源极栅极栅极衬底衬底GSDB在出厂时栅极在出厂时栅极G与与D B S是绝缘的是绝缘的栅极电流栅极电流ig0输入输入gsduGigiD+uDDRD或或gsd0V+uDDRDuG（

18、1-25）1截止状态截止状态条件：条件：uGS 0时时 特点：特点： iD0, uDSuDD这时场效应管这时场效应管D 、S端相当于端相当于:一个断开的开关。一个断开的开关。2状态状态条件：条件：当当uGS uDD特点：特点： rds0 ， uDS0 场效应管场效应管DS端相当于端相当于:一个接通的开关。一个接通的开关。3特点、特点、判断方法下学期再学判断方法下学期再学gsduG+uDS - -igiD+uDDRD（1-26） 栅极栅极G与与D、B、S是绝缘的。栅极电流是绝缘的。栅极电流ig0当当uGSuDD时：截止。特点：时：截止。特点： iD0 。当当uGS0时：导通。特点：时：导通。特点

19、： uDS0 。漏极漏极源极源极栅极栅极衬底衬底GSDBdsuGuDD+uDDRgdsuGigiD+uDDRD或或（1-27）例例1判断下面判断下面MOS管的工作状态。管的工作状态。截止截止导通导通导通导通截止截止gsd+5V0V+5VRgsd+5V0V0VRgsd+5V+5V+5VRgsd+5V+5V0VR（1-28）(二二)绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管符号符号GSDB漏极漏极源极源极栅极栅极衬底衬底基本接法基本接法gsduG+uDS - -igiD+uDDRDgsd+uDDuG0VRD或或 栅极栅极G与与D、B、S是绝缘的。栅极电流是绝缘的。栅极电流ig0当当uGS- -uDD时：截止。特

20、点：时：截止。特点： iD0 。当当uG0时：导通。特点：时：导通。特点： uDS0 。（1-29）GSDB 栅极栅极G与与D、B、S是绝缘的。栅极电流是绝缘的。栅极电流ig0 当当uGSuDD时：截止。特点：时：截止。特点： iD0 。当当uGS0时：导通。特点：时：导通。特点： uDS0 。漏极漏极源极源极栅极栅极衬底衬底gsduG+uDS - -igiD- -uDDRD有时有时gsd- -uDD uG0VR（1-30）例例2判断下面判断下面MOS管的工作状态。管的工作状态。截止截止导通导通截止截止导通导通gsd+5V- -5V0VRgsd+5V0V0VRgsd- -5V+ +5V0VRg

21、sd- -5V0 0V0VR（1-31）二、二、CMOS反相器反相器(非门非门)CMOS电路电路由增强型由增强型N沟道与沟道与P沟道管组成的互补电路沟道管组成的互补电路1、电路、电路3、工作原理、工作原理(逻辑关系逻辑关系)(1)当当VA=0V时，时，TN截止，截止，TP导通。输出导通。输出VLVDD。(2)当当VA=VDD时，时，TN导通，导通，TP截止，输出截止，输出VL0V。2.图形符号图形符号AL1TPTNVDDVAVL4.真值表真值表(状态表、功能表状态表、功能表)AL0110（1-32）5电压传输特性电压传输特性TPTNVDDViVo6工作速度工作速度 由于由于CMOS非门电路工作

22、时总有一个管子导通，导非门电路工作时总有一个管子导通，导通电阻很小，所以当带电容负载时，时间常数很小，电通电阻很小，所以当带电容负载时，时间常数很小，电容的充放电速度比较快，信号传输延迟时间很小。容的充放电速度比较快，信号传输延迟时间很小。 CMOS非门的平均传输延迟时间约为非门的平均传输延迟时间约为10ns。（1-33）三、其他的三、其他的CMOS门电路门电路1CMOS与非门与非门(1)电路电路(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号BALABL0 0 100VDD0VDDVDD0VDDVDDVDDVDDTN2TN1BLTP2VDDTP1A00 1 11 0 11 1 0（1-34）2

23、CMOS或非门或非门(1)电路电路(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号BAL1ABL00VDD0VDDVDD0VDDVDD0 0 0TN2TN1ATP2VDDTP1BL0 0 10 1 01 0 01 1 0（1-35）(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号BAL1ABL3CMOS异或门异或门(1)电路电路0000VDDVDD0VDDVDDVDDVDD00 0 00 1 11 0 11 1 0AVDDBLX（1-36）四、四、CMOS漏极开路漏极开路(OD)与非门与非门1 OD与非门电路与非门电路3、逻辑关系、逻辑关系2、图形符号、图形符号ABL0 0 10 1 11 0 1

24、1 1 0BAL外接公共外接公共上拉电阻上拉电阻ALBVDDRP（1-37）五、三态输出门电路五、三态输出门电路(TSL)1.三态输出门三态输出门(1)电路电路(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号ENAL11ENAL1TPTNVDDL11AEN(控制端控制端)当当EN=0时，输出为时，输出为高阻状态高阻状态。所以，所以，这是一个高电平有效的三态门。这是一个高电平有效的三态门。当当EN=1时时, 为正常的传输门为正常的传输门, 输出输出LA0 01 1000 1 （1-38）ENAL12 .其它种类的三态门其它种类的三态门(1)三态非门三态非门ENAL00101010 11 低电平有效

25、的三态非门低电平有效的三态非门当当EN=0=0时，时，为为正常的非门正常的非门当当EN=1=1时，输出为时，输出为高阻状态高阻状态ENAL1ENAL10111000 01 高电平有效的三态非门高电平有效的三态非门当当EN=1=1时，时，为为正常的非门正常的非门当当EN=0=0时，输出为时，输出为高阻状态高阻状态（1-39）(2)三态三态“与非与非”门门ABL 输出高阻输出高阻 EN1EN0ABL 输出高阻输出高阻 EN0EN1高电平有效的三态与非门高电平有效的三态与非门低电平有效的三态与非门低电平有效的三态与非门&ABENL&ABENL（1-40）六、六、 CMOS传输门传输门

26、1.电路电路2.图形符号图形符号vi/ /vovo/ /viCCTGTNTP+5V0Vvi/ /vovo/ /vi CC3. 工作原理工作原理(1)当当C0V, 即即C + 5V时时 TN和和TP都截止都截止, 输出输入输出输入之间之间相当于断开相当于断开。vi/ /vo vo/ /viC为为0(2)当当C+5V, C0V时时TN和和TP导通导通, 输出输入输出输入之间之间相当于接通相当于接通。vi/ /vovo/ /viC为为1双向双向MOS管管（1-41）XCY1TGTGLC=0时：时：上面上面TG通，通，下面下面TG断断L =XC=1时：时：上面上面TG断，断，下面下面TG通通L =Y4

27、.传输门的应用传输门的应用数据选择数据选择/分配器分配器（1-42）七、七、 CMOS门电路的技术参数门电路的技术参数(1)VOH(min)=0.9VDD； VOL(max)=0.01VDD。 所以所以CMOS门电路的逻辑摆幅门电路的逻辑摆幅(即高低电平之差即高低电平之差)较大。较大。(2)阈值电压阈值电压Vth约为约为VDD/2。(3) CMOS非门的关门电平非门的关门电平VOFF为为0.45VDD，开门电平，开门电平VON为为0.55VDD。因此，其高、低电平噪声容限均达。因此，其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。(4) CMOS电路的功耗很小，一般小于电路的功耗很小，一般小于1 mW

28、/门；门；(5)因因CMOS电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很大，可达大，可达50。（1-43）八、八、 NMOS门电路门电路全部由全部由N沟道的沟道的MOS管组成管组成1NMOS反相器反相器 (非门非门)(1)电路及工作原理电路及工作原理设计上使两管均导通时：设计上使两管均导通时：T1的导通电阻的导通电阻 T2的导通电阻的导通电阻T1的导通管压降的导通管压降 T2的导通管压降的导通管压降“1”“0”“0”“1”UGS =0始终导通始终导通(2)图形符号图形符号AL1AL0110(3) 逻辑关系逻辑关系+UDDALT1T2（1-44）2NMOS 与非门与非

29、门(1)电路及工作原理电路及工作原理“1”有有“0”+UDDBLT2T3AT1全全“1”“0”(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号BALABL001011101110L=A BT1 T2的导通电阻的导通电阻 T3的导通电阻的导通电阻（1-45）有有“1”“0”L=A+BL+UDDT3AT1BT23NMOS 或非门或非门(1)电路及工作原理电路及工作原理(3) 逻辑关系逻辑关系(2)图形符号图形符号BAL1ABL001010100110全全“0”“1”T1 T2的导通电阻的导通电阻 T3的导通电阻的导通电阻（1-46）3.2 TTL逻辑门电路逻辑门电路一、半导体三极管简介一、半导体三极

30、管简介 晶 体 三 极 管 、 双 极 型 晶 体 管晶 体 三 极 管 、 双 极 型 晶 体 管(Bipolar Junction Transistor,简称简称BJT)BEC1、 NPN型三极管型三极管(1)图形符号图形符号集电集电极极发射发射极极基极基极(2)基本接法基本接法IC+UCE- -UBERBIBUCCUBBRC+- -（1-47）(3)三极管的工作状态与判断方法三极管的工作状态与判断方法1饱和状态饱和状态特点：特点：UCE 0这时三极管这时三极管C 、 E端相当于端相当于:一个接通的开关。一个接通的开关。如何判断是否饱和如何判断是否饱和?方法方法1: 若若UBUCUE且且U

31、BE(硅管硅管0.7V或或锗管锗管0.3V), UCE0 方法方法2: IB ICSCCCCSRUI 本图中：本图中：其中：其中：ICS为为UCE0的的ICIC+UCE- -UBERBIBUCCUBBRC+- -（1-48）2截止状态截止状态特点特点: IB 0 , IC 0这时三极管这时三极管C 、 E端相当于端相当于:一个断开的开关。一个断开的开关。如何判断是否截止如何判断是否截止?方法方法1: UBE (硅管硅管0.5V或或锗管锗管0.2V)方法方法2: UC UE UBIC+UCE- -UBERBIBUCCUBBRC+- -（1-49）3放大状态放大状态特点：特点： IC= IB ,

32、且且 IC = IB 电流放大系数电流放大系数,与三极管的与三极管的制造工艺、材料等有关制造工艺、材料等有关,为定值。为定值。电流放大作用电流放大作用这时三极管这时三极管C 、 E端相当于端相当于:一个受电流一个受电流IB控制的恒流源。控制的恒流源。判断是否放大的方法：判断是否放大的方法：方法方法1:先判断是否截止？先判断是否截止？再判断是否饱和？再判断是否饱和？若既不是截止若既不是截止, 也不是饱和也不是饱和, 且且UCUE 放大状态放大状态 方法方法2: UCUBUE且且UBE硅管硅管(0.5 0.7)V,锗管锗管(0.2 0.3)VIC+UCE- -UBERBIBUCCUBBRC+- -

33、（1-50）4倒置状态倒置状态若若UBE硅管硅管0.5V,锗管锗管0.2V，且且UE UC即即: UBUEUC三极管处在倒置状态。三极管处在倒置状态。IC+UCE- -UBERBIBUCCUBBRC+- -（1-51）2、 PNP型三极管型三极管(1)图形符号图形符号集电集电极极发射发射极极基极基极(2)基本接法基本接法BECRBRC- -UCC- -UBB（1-52）R1R2AL+5V二二. 三极管非门三极管非门(反相器反相器)1.电路电路3.真值表真值表2.图形符号图形符号 1AL03V5VAL0 1 1 0 0V很小很小（1-53）三三 . DTL与非门与非门1.电路电路2.图形符号图形

34、符号3.真值表真值表ABL0 0 10 1 11 0 11 1 00V0V+0.7V5V0V3V3V0V3V3V+0.7V+0.7V+3.7V5V5V0VABLD1D2ABRBRCLR+5V+5VL（1-54）四四.DTL或非门或非门1.电路电路2.图形符号图形符号3.真值表真值表ABL0 0 10 1 01 0 01 1 0ABL10V0V-0.7V5V0V3V3V0V3V3V+2.3V+2.3V+2.3V0V0V0VD1D2ABRBRCLR- -5V+5VL（1-55）(非门非门)1、电路、电路AL2.图形符号图形符号AL13、逻辑关系、逻辑关系03.6V3.6V(1)当当uA=0V时：时

35、： 0V T1T4饱和饱和,D导通导通,T2T3截止截止, uL=3.6V(2)当当uA=3.6V时时:T2T3饱和饱和, T1倒置倒置, T4D截止截止, uL=0V0 1 1 0 T3L R3AR4R2R1 T4T2+5V T1DRL（1-56） T3 R3R4R2R1 T4T2+5V T1D（1-57）1、电路、电路3、逻辑关系、逻辑关系2、图形符号、图形符号BALABL001011101110(1)当输入有当输入有0V时：时：T1T4饱和饱和,D导通导通,T2T3截止截止, uL=3.6V(2)当当uA=uB=3.6V时时:T2T3饱和饱和, T1倒置倒置, T4D截止截止, uL=0

36、V T3L R3ABR4R2R1 T4T2+5V T1DRL（1-58）1、电路、电路2、图形符号、图形符号BAL1(1)当当uA=uB=0V时时:T1A T1B饱和饱和 T2A T2BT3截止截止, T4饱和饱和D导通导通, uL=3.6V(2)当当uA=uB=3.6V时时:T2A T2BT3饱和饱和, T1AT1B倒置倒置, T4D截止截止, uL=0VAT2A T2B T1A T3L R3R4R2R1A T4+5VDB T1BR1BRL3、逻辑关系、逻辑关系（1-59）(3)当当uA=0V,uB= 3.6V时时:T1A 饱和饱和 T2A 截止截止T2BT3饱和饱和, T1B倒置倒置, T

37、4D截止截止, uL=0V(4)当当uA= 3.6V,uB=0V时时: T1B 饱和饱和 T2B 截止截止T2AT3饱和饱和, T1A倒置倒置, T4D截止截止, uL=0V3、逻辑关系、逻辑关系ABL001010100110AT2A T2B T1A T3L R3R4R2R1A T4+5VDB T1BR1BRL（1-60）与非门与非门1、电路、电路 T3L R3ABR2R1T2+5V T1RPU 3、逻辑关系、逻辑关系2、图形符号、图形符号ABL001011101110BAL(1)当输入有当输入有0V时：时：T1饱和饱和,T2T3截止截止, uL=U(2)当当uA=uB=3.6V时时:T2T3

38、饱和饱和, T1倒置倒置, uL=0（1-61）3.5 逻辑描述中的几个问题逻辑描述中的几个问题一、一、 正负逻辑问题正负逻辑问题1、正负逻辑的规定、正负逻辑的规定 电平的高低一般用电平的高低一般用“1”和和“0”两种状态区别，两种状态区别，若规定高电平为若规定高电平为“1”，低电平为，低电平为“0”则称为正逻辑。则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。反之则称为负逻辑。 对于同一电路输出输入关系的列写对于同一电路输出输入关系的列写, 可以采用正可以采用正逻辑，也可以采用负逻辑。逻辑，也可以采用负逻辑。同一电路采用正逻辑或负逻同一电路采用正逻辑或负逻辑不牵涉逻辑电路本身的结构辑不牵涉逻辑电路本身的结构

39、, 但却具有不同的逻辑功但却具有不同的逻辑功能。能。 例如：例如：（1-62）正逻辑真值表正逻辑真值表uAuBuL0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABL000010100111负逻辑真值表负逻辑真值表ABL111101011000LABLAB（1-63）2、正负逻辑的等效变换、正负逻辑的等效变换 正、负逻辑之间可按下面规律进行变换：正、负逻辑之间可按下面规律进行变换：与与或或与非与非或非或非非非非非二、二、 基本逻辑门电路的等效符号及其应用基本逻辑门电路的等效符号及其应用1、基本逻辑门电路的等效符号、基本逻辑门电路的等效符号 同一逻辑下，同一逻辑下，可按下面规律

40、进行变换：可按下面规律进行变换：BABAL BABAL BA1BAL （1-64）BABAL BA1BAL BABAL BABABAL BAABL BABABAL BA1BAL BA1BAL BABAL （1-65）(2)任一条线一端上的小圆圈移到另一端，其逻辑关系任一条线一端上的小圆圈移到另一端，其逻辑关系不变。不变。2、逻辑符号的变换、逻辑符号的变换(1)逻辑图中任一条线的两端同时加上或消去小圆圈，其逻辑图中任一条线的两端同时加上或消去小圆圈，其逻辑关系不变。逻辑关系不变。&BA1CBACLL&1BACBACLL&11BALBALBAL&(3)一端消去或加上

41、小圆圈，同时将相应变量取反，其一端消去或加上小圆圈，同时将相应变量取反，其逻辑关系不变。逻辑关系不变。（1-66）3、等效符号的应用、等效符号的应用BADC1L等效等效等效等效BADC1LBADCL（1-67）3.6逻辑门电路使用中的几个实际问逻辑门电路使用中的几个实际问题题一、一、 不同类型门电路之间的接口问题不同类型门电路之间的接口问题 两种不同类型的集成电路相互连接，驱动门必须要为两种不同类型的集成电路相互连接，驱动门必须要为负载门提供符合要求的高低电平和足够的输入电流，即负载门提供符合要求的高低电平和足够的输入电流，即要满足下列条件：要满足下列条件：驱动门的驱动门的VOH(min)负载

42、门的负载门的VIH(min)驱动门的驱动门的VOL(max)负载门的负载门的VIL(max)驱动门的驱动门的IOH(max)负载门的负载门的IIH(总总)驱动门的驱动门的IOL(max)负载门的负载门的IIL(总总)（1-68）二、二、TTL和和CMOS电路带负载时的接口问题电路带负载时的接口问题1对于电流较小、电平能够匹对于电流较小、电平能够匹配的负载可以直接驱动。配的负载可以直接驱动。(a)用用TTL门电路驱动发光二极门电路驱动发光二极管管LED，这时只要在电路中串，这时只要在电路中串接一个约几百接一个约几百W的限流电阻即的限流电阻即可。可。VA&B360（5V）CCLEDV电&C