【正文】 RRURRRU21221139。1 ???? 0 ui uo UOH UOH 39。1u 1u上觸發(fā)電平 下觸發(fā)電平 OHT URRRUUU21239。112?????回差電壓 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 ⑴ 波形形成 利用施密特電路可以很方便地將正弦波、三角波等一類連續(xù)波形轉(zhuǎn)換成矩形脈沖。 ⑵ 脈沖波形的整形和幅度鑒別 0 t ui 0 t uo 0 t uo u1 39。1uu1＝ 39。1uU1 39。1u 脈沖波形的整形 脈沖幅度鑒別 0 t ui 0 t uo u1 0 t ui ui 信號(hào) 信號(hào)噪聲 0 t uo ⑶ 電壓比較 基本邏輯電路 邏輯 ——“條件”與“結(jié)果”的關(guān)系 邏輯電路 ——用電路的輸入信號(hào)反映“條件”，用電路的輸出信號(hào)反映“結(jié)果”。電路的輸出與輸入之間構(gòu)成一定的邏輯關(guān)系。 邏輯變量 真 假 1 邏輯運(yùn)算 0 邏輯運(yùn)算 邏輯代數(shù)與基本邏輯關(guān)系 在數(shù)字電路中，我們要研究的是電路的輸入輸出之間的邏輯關(guān)系，所以數(shù)字電路又稱 邏輯電路 ，相應(yīng)的研究工具是 邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)） 。 在邏輯代數(shù)中，邏輯函數(shù)的變量只能取兩個(gè)值（ 二值變量 ），即 0和 1，中間值沒有意義，這里的 0和 1只表示兩個(gè)對(duì)立的邏輯狀態(tài)，如電位的低高（ 0表示低電位，1表示高電位）、開關(guān)的開合等。 門電路是用以實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的電子電路，與基本邏輯關(guān)系相對(duì)應(yīng)，門電路主要有： 與門 、 或門 、 與非門 、 或非門 、異或門 等。 在數(shù)字電路中，一般用高電平代表 低點(diǎn)平代表 0，即所謂的 正邏輯系統(tǒng) 。 一、基本邏輯門電路 （ 1）與門 A、 B條件都具備時(shí)，事件 F才發(fā)生。 E F A B amp。 A B F 邏輯符號(hào) “與”邏輯 F=A?B 邏輯式 邏輯乘法 邏輯與 真值表 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 二極管與門 F D1 D2 A B +12V uA uB uF 0V 0V V 0V 3V V 3V 0V V 3V 3V V 設(shè)二極管的飽和壓降 為 。 門電路 “或”邏輯 A、 B只有一個(gè)條件具備時(shí)，事件 F就發(fā)生。 ≥1 A B F 邏輯符號(hào) A E F B C （ 2）或門 F=A+B 邏輯式 邏輯加法 邏輯或 真值表 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 二極管或門 uA uB uF 0V 0V V 0V 3V V 3V 0V V 3V 3V V F D1 D2 A B 12V （ 3）非門 A條件具備時(shí) ，事件 F不發(fā)生； A不具備時(shí)，事件 F發(fā)生。 邏輯符號(hào) A E F R A F “非”邏輯 邏輯式 邏輯非 邏輯反 真值表 AF ?A F 0 1 1 0 R1 D R2 A F +12V +3V 三極管非門 u A u F 3V 0V 嵌位二極管 （三極管的飽和壓降 假設(shè)為 ） amp。 A B C F （ 4）幾種常用的邏輯關(guān)系邏輯 “與”、“或”、“非”是三種基本的邏輯關(guān)系，任何其它的邏輯關(guān)系都可以以它們?yōu)榛A(chǔ)表示。 CBAF ???與非： 條件A、 B、 C都具備，則 F 不發(fā)生。 CBAF ???或非： 條件A、 B、 C任一具備，則 F不 發(fā)生。 ?1 A B C F BABABAF????異或： 條件A、 B有一個(gè)具備，另一個(gè)不具備則 F 發(fā)生。 A B C =1 F 1. 體積大、工作不可靠。 2. 需要不同電源。 3. 各種門的輸入、輸出電平不匹配。 分立元件門電路的缺點(diǎn) 與分立元件電路相比，集成電路具有體積小、可靠性高、速度快的特點(diǎn)，而且輸入、輸出電平匹配，所以早已廣泛采用。根據(jù)電路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可分為 DTL、 TTL、 HTL、 MOS管 集成門電路等。 二、集成門電路 ⒈ TTL與非門的基本原理 TTL與非門的內(nèi)部結(jié)構(gòu) +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C CBAF ???? ? ? ? ? ? ? 1. 任一輸入為低電平（ ）時(shí) “0” 1V 不足以讓 T T5導(dǎo)通 三個(gè) PN結(jié) 導(dǎo)通需 +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? +5V F R4 R2 R1 3k R5 T3 T4 T1 b1 c1 A B C 1. 任一輸入為低電平（ ）時(shí) “0” 1V uo uo=5uR2ube3ube4?高電平！ ? ? ? ? 2. 輸入全為高電平（ ）時(shí) “1” 全導(dǎo)通 電位被鉗 在 全反偏 ?1V 截止 +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? 2. 輸入全為高電平（ ）時(shí) +5V F R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 A B C 全反偏 “1” 飽和 uF= A B CF ?? ? ⒉ MOS型集成門電路 G S D 柵極 源極 漏極 MOS管是絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，是一種新型半導(dǎo)體器件，外形與普通晶體管相似，但控制特性卻截然不同。普通晶體管是電流控制元件，通過控制基極電流控制集電極電流，信號(hào)源必須提供一定的電流才能工作，因此它的輸入電阻較低，僅有 100～ 1KΩ 。而場(chǎng)效應(yīng)管則是電壓控制元件，它的輸出電流取決于輸入電壓的大小，基本上不需要信號(hào)源提供電流，所以它的輸入電阻可高達(dá) 109～ 1014Ω ⒉ MOS型集成門電路 MOS型集成門電路的類型 PMOS CMOS NMOS UCC S T2 D T1 A F NMOS管 PMOS管 CMOS電路 MOS反相器 0 UDS ID 負(fù)載線 ui=“1” ui=“0” uo=“0” uo=“1” ui uo UCC R D S UCC S T2 D T1 ui uo ui=0 截止 ugs2=?UCC 導(dǎo)通 u０ =“１” 工作原理： UCC S T2 D T1 ui uo ui=１ 導(dǎo)通 截止 u０ =“０” 工作原理： CMOS電路 的優(yōu)點(diǎn) 1. 靜態(tài)功耗小。 2. 允許電源電壓范圍寬（ 3?18V）。 3. 扇出系數(shù)大，抗噪容限大。 邏輯電平 三、門電路的主要性能 ——邏輯 0和邏輯 1的輸出電平和允許輸入電平。 0值的電平必須低于最高允許輸入電平 1值的電平必須高于最低允許輸入電平 最高和最低電平之間的差值稱為邏輯擺幅。 門電路的供電電源電壓越高，擺幅越大，抗干擾能力越強(qiáng)，但延遲時(shí)間也越長(zhǎng)，導(dǎo)致運(yùn)算速度變慢。 關(guān)于電流的技術(shù)參數(shù) 輸入電流和輸入阻抗特性 名稱及符號(hào) 含義 輸入低電平電流 IiL 輸入為低電平時(shí)流入輸入端的電流 1 .4mA。 輸入高電平電流 IiH 輸入為高電平時(shí)流入輸入端的電流 幾十 μA。 輸入阻抗 雙極型門電路： MOS門電路： 低 高 輸出電流和輸出阻抗特性 門電路輸出為邏輯 0時(shí)吸收負(fù)載電流（拉電流） 門電路輸出為邏輯 1時(shí)向負(fù)載提供電流（灌電流） 雙極型門電路最大輸出電流約為數(shù)毫安 MOS門電路最大輸出電流不到 1毫安 雙極型門電路輸出邏輯 0時(shí)，輸出電阻約為10～ 20Ω；輸出邏輯 1時(shí)，輸出電阻比輸出邏輯 0時(shí)大 10倍。 MOS門電路輸出電阻約為數(shù)千歐 平均傳輸時(shí)間和開關(guān)時(shí)間 t ui o t uo o 50% 50% tpd1 tpd2 平均傳輸時(shí)間 )(21 21 pdpdpd ttt ??導(dǎo)通時(shí)間 從輸出信號(hào)上升幅值的 10％到 90％的時(shí)間 截止時(shí)間 從輸出信號(hào)下降幅值的 90％到 10％的時(shí)間 開關(guān)時(shí)間是導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間的平均值。 TTL門電路的開關(guān)時(shí)間為數(shù)納秒 MOS門電路的開關(guān)時(shí)間小于 1微秒 1. 懸空的輸入端相當(dāng)于接高電平。 2. 為了防止干擾，可將懸空的輸入端接高電平。 觸發(fā)器 觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)： 0、 1； 輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時(shí)的輸入有關(guān)，還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)； 觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件。 按功能分類： RS觸發(fā)器、 D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、 T型觸發(fā)器等。 167。 概述 amp。 a amp。 b Q QR S反饋 兩個(gè)輸入端 兩個(gè)輸出端 一、 RS觸發(fā)器 Q QSR邏輯符號(hào) 若原狀態(tài)： 1 0 1 1 1 0 0 1 輸出保持原狀態(tài)： 01 ?? 01 ?? amp。 a amp。 b Q QR S時(shí)1,1 ?? SR若原狀態(tài)： 10 ?? 0 1 1 1 0