[信息與通信]第四講邏輯門電路1-ttl邏輯門電路的原理(已修改)
2025-02-26 17:36 本頁面
【正文】 脈沖數(shù)字電路 電子技術(shù)基礎(chǔ)（ 3） 第四講 邏輯門電路（ 1） 2022年 9月 19日 第三章 邏輯門電路 ? MOS邏輯門電路 ? TTL邏輯門電路 ? 射極耦合門電路 ? 邏輯描述中的幾個問題 ? 邏輯門電路使用中的幾個實際問題 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 2 獲得高、低電平的基本原理 vO輸出信號輸入信號vIRSVC C010 1正 邏 輯 負(fù) 邏 輯vIvO+ + RDVC CvIvO+ + RD2022－ 09－ 19 3 用以實現(xiàn)基本邏輯運算和復(fù)合邏輯運算的單元電路通稱為門電路 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 第三章 邏輯門電路 ? MOS邏輯門電路 ? TTL邏輯門電路 ? 射極耦合門電路 ? 邏輯描述中的幾個問題 ? 邏輯門電路使用中的幾個實際問題 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 4 TTL邏輯門電路 ? 二極管的開關(guān)特性 ? BJT的開關(guān)特性 ? 基本邏輯門電路 ? TTL邏輯門電路 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 5 本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴 6 制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料的純度要達(dá)到 %，常稱為“九個 9” 本征半導(dǎo)體 —— 化學(xué)成分純凈的半導(dǎo)體晶體 +4 硅、鍺： 4價原子 ? 很低溫度時，晶體接近于理想結(jié)構(gòu)，當(dāng)于絕緣體 共價鍵 ? 室溫下，熱能破壞共價鍵，產(chǎn)生自由電子和空穴 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 2022－ 09－ 19 7 在本征半導(dǎo)體中摻入三價雜質(zhì)元素，如硼、鎵等 空穴 硼原子 硅原子 +4+4+4+4+4+4+3+4+4多數(shù)載流子 —— 空穴 少數(shù)載流子 —— 自由電子 － － － － － － － － － － － － P型半導(dǎo)體 受主離子 空穴 電子空穴對 P型半導(dǎo)體 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 2022－ 09－ 19 8 N型半導(dǎo)體 多余電子 磷原子 硅原子 +4+4+4 +4+4+4+4+4+5多數(shù)載流子 —— 自由電子 少數(shù)載流子 —— 空穴 + + + + + + + + + + + + N型半導(dǎo)體 施主離子 自由電子 電子空穴對 在本征半導(dǎo)體中摻入五價雜質(zhì)元素，如磷、砷等 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 PN結(jié) 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 9 + + + + + + + + + + N區(qū) P區(qū) + + + + + + + + + + N區(qū) P區(qū) 平衡狀態(tài)下的 PN結(jié) 耗盡層 內(nèi)電場 PN結(jié)的導(dǎo)電特性 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 10 + + + + + + + + + + N區(qū) P區(qū) R + + + + + + + N區(qū) P區(qū) + + + + R + 電流 I PN結(jié)的伏安特性 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 11 根據(jù)理論推導(dǎo)， PN結(jié)的伏安特性曲線如圖 正偏 IF（多 數(shù)載流 子擴散） IR（少數(shù)載流子漂移） 反偏 反向飽和電流 反向擊穿電壓 反向擊穿 熱擊穿 —— 燒壞 PN結(jié) 電擊穿 —— 可逆 TTL邏輯門電路 ? 二極管的開關(guān)特性 ? BJT的開關(guān)特性 ? 基本邏輯門電路 ? TTL邏輯門電路 2022－ 09－ 19 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 12 二極管的開關(guān)特性 +iviRLtt10VF V
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