数字电子技术 L集成逻辑门电路

3.1概述3.1.1获得高低输出电平的原理电路高电平的电压范围：1.8-5V低电平的电压范围：0-0.8V3.1.2正逻辑和负逻辑0V5V0.8V1.8V正逻辑10负逻辑0113.2半导体二极管逻辑门电路3.2.2二极管与门电路

将几个输入端并联使用时，总的输入低电平电流与使用单个输入端的输入低电平电流基本相等。输入低电平电流IIL3IIL2FIIL&IIL13.2.1二极管的开关特性2将几个输入端并联使用时，总的输入高电平电流将按并联输入端的数目加倍。输入高电平电流

IIH3FIIHIIH2+6V

&IIH13.2.3二极管或门电路3RCRBVCCvivoiBiCb(a)截止：vi<0.7viB≈0iC≈0vo

≈

VCC放大：vo=vce=VCC

-iCRCvi>0.7viB>0iC=βiB饱和：vi>0.7viB>0vo=vces≈0.3viB≥IBSIBS=(VCC–0.3)/βRC2．晶体管的动态特性

3.4.1晶体三极管的开关特性1.晶体三极管的工作状态4+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC内部结构“与门”中间级射极输出器非门VCCABC3.4.2TTL与非门工作原理(难点，一般了解)5+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC1、任一输入为低电平（0.3V）时“0”1V不足以让T2、T5导通三个PN结导通需2.1V6+5VFR4R2R13kR5T3T4T1b1c1ABC1、任一输入为低电平（0.3V）时“0”1Vuouo=5-uR2-ube3-ube43.6V高电平！7+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC2、输入全为高电平（3.6V）时“1”全导通电位被嵌在2.1V全反偏1V截止82、输入全为高电平（3.6V）时+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”饱和uF=0.3V此电路93.4.3TTL与非门的电气特性集成电路对使用者来说是极为方便的，特别是中、大规模集成电路，使用者可以不必了解内部结构和工作原理，只要从手册中查出该电路的真值表、引脚功能图和电参数就能合理的使用该集成电路。（以7400系列与非门为例）&&&&UCCGND141312111098123456774LS00101、电压传输特特性描述输入电位位取不同值时时输出电位相相应的变化规规律U0(V)Ui(V)123UOH(3.6V)UOL(0.3V)传输特性曲线线输出高电平输出低电平测试电路&Uiu05V112、输入输出高高、低电平（1）输出高高电平UOH：UOH是电路输出逻逻辑“1”对对应的输出电电平，典型值值是3.6V，最小值UOH(min)是2.4V（2）输出低低电平UOL：UOL是电路输出逻逻辑“0”对对应的输出电电平，典型值值是0.3V，最大值UOL(max)是0.4V&12（3）输入高高电平UIH：UIH是与输入逻辑辑“1”对应应的输入电平平，典型值是是3.6V，最小值UIH(min)是1.8V开门电平UON（4）输入低低电平UIL：UIL是与输入逻辑辑“0”对应应的输入电平平，典型值是是0.3V，最大值UIL(max)是0.8V关门电平UOFF131输出0输出VO1输入0输入ViUOH（min）UIH（min）UOL（max）UIL（max）2.4V1.8V0.4V0.8V&&14低电平噪声容容限为：UNL=UIL(max)－UOL(max)高电平噪声容容限为：UNH=UOH(min)－UIH(min)3、噪声容限限：=0.8－0.4=0.4V=2.4－1.8=0.6V1输出0输出VO1输入0输入ViUOH（min）UIH（min）UOL（max）UIL（max）2.4V1.8V0.4V0.8V&&当前一级输出出高电平的最最小值仍能够够满足后级输输入高电平的的最小值时154、输入端负载载特性RiUi&Ri>Ron，与非门导通，，输出低电平平Ron：开门电阻Ri<Roff，与非门截止，，输出高电平平Roff：关门电阻Ron的典型值为1.8kΏRoff的典型值为0.8kΏ输入端悬空？？悬空相当于逻逻辑1165、负载能力(难点、必须须重点掌握)&？前后级之间电电流的联系&&&IOH输出低电平电流对于后级门来来说有哪些电电流？输入低电平电流IIL输入高电平电流IIH对于前级门来来说有哪些电电流？IOL输出高电平电流17(1)、输入低电平电流IILIIL是输入低电平平时流出输入入端的电流，，亦称输入端端短路电流。。&&1IIL产品规定最大大值IIL(max)=1.6mA18(2)、输出低电平电流IOLIOL：输出低电平时时流入输出端端的电流IOL&&1&产品规定最大大值IOL(max)=16mA称为带灌电流流负载的能力力。19&&&1110&IILIILIILIOL设有有N个负负载载IOL=NIIL设IOL(max)=16mA,IIL=1.5mANOL=IOL(max)/IIL=16/1.5=10.7扇出出系系数数20(3)、输入入高电电平平电电流流IIHIIH：：为输输入入高高电电平平时时流流入入输输入入端端的的电电流流。。&&0IIH产品品规规定定最最大大值值IIH(max)=40uA21(4).输出出高高电电平平电电流流IOHIOH：：输出出高高电电平平时时流流出出输输出出端端的的电电流流&&0&IOH产品品规规定定最最大大值值IOH(max)=0.4mA称为为带带拉拉电电流流负负载载的的能能力力。。22&&&&1011IIHIIHIIHIOH设有有N个负负载载IOH=NIIH设IOH(max)=0.4mA,IIH=20μμANOH=IOH(max)/IIH=0.4mA/20μμA=20NO=min(NOH,NOL)=1023名称及符号含义输入低电平电流IIL输入为低电平时流出输入端的电流1

.5mA。输入高电平电流IIH输入为高电平时流入输入端的电流几十μA。IOL及其极限IOL（max）当IOL>IOL(max)时，输出不再是低电平。IOH及其极限IOH(max)当IOH>IOH(max)时，输出不再是高电平。关于电流的技术参数246、工作作速速度度(平平均均传传输输延延迟迟时时间间)与与功功耗耗tuiotuoo50%50%tpHLtpLH(1)平均均传传输输时时间间*(2)空空载载导导通通功功耗耗:*(3)空空载载截截止止功功耗耗:25TTL与非非门门IOL(max)=16mA,IOH(max)=0.4mA5V若LED正常工作电流为10-20mA&&26VCC(5V)RC

0.5kΩb=50DRB&已知知TTL与非非门门IOL(max)=15mA，，IOH(max)=400A。。输出出高高电电平平UOH=3.6V,输出出低低电电平平UOL=0.3V；；发光光二二极极管管正正向向导导通通压压降降VD=2V，，工作作电电流流ID=5～～10mA；；三极极管管的的VBES=0.7V，，VCES=0.3V,=50。三极极管管工工作作在在饱饱和和状状态态时时，，计算算RB的取取值值范范围围。。P1063.1427IBS=CSIb==0.108mA0.3CRb-CCV2-IB=(UOH-0.7)/RB=(3.6-0.7)/RBIB≥IBS(3.6-0.7)/RB≥0.108RB≤26.85KΩIB≤IOH(max)(3.6-0.7)/RB≤0.4RB≥7.25KΩ三极极管管工工作作在在饱饱和和