數(shù)字電路課件第二章門電路(已修改)
2025-05-11 08:39 本頁(yè)面
【正文】 第二章 門電路 ? 概述 ? 分立元件門電路 ? TTL門電路 ? MOS門電路 ? TTL門電路與 CMOS門電路 ? 小結(jié) 概述 ? 門電路 ——實(shí)現(xiàn)基本邏輯關(guān)系的電子電路 ? 主要構(gòu)成 ? 邏輯門電路的性能和特點(diǎn) ——邏輯特性、電氣特性 ? 本章討論： 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性 雙極性邏輯門電路 DTL——二極管、三極管邏輯門電路 TTL——晶體管、晶體管邏輯門電路 ECL——發(fā)射極耦合邏輯門電路 HTL——高閾值邏輯門電路 I2L——高集成度邏輯門電路 單極性邏輯門電路 （場(chǎng)效應(yīng)管） NMOS PMOS CMOS——互補(bǔ)對(duì)稱型 返回 分立元件門電路 ? 分立元件的開關(guān)特性： ? 理想開關(guān)特性 : 開關(guān) K斷開時(shí)，開關(guān)兩端的電壓為外部電壓，通過(guò)開關(guān)的電流為 0，開關(guān)等效電阻為 ∞ 。開關(guān)閉合時(shí)，開關(guān)兩端電壓為 0，開關(guān)等效電阻為 0 ? 二極管開關(guān)特性 ? 三極管開關(guān)特性 ? MOS管開關(guān)特性 ? 正負(fù)邏輯及其它 ? 分立元件門電路 二極管與門 二極管或門 三極管反相器 DTL門電路 返回 二極管開關(guān)特性 ? 二極管符號(hào) ? 二極管加正向電壓 如 圖 a所示：若 VE＞ V0,二極管導(dǎo)通 ,二極管導(dǎo)通電壓VD= 硅管 （ VD= 鍺管） ? 二極管加反向電壓 如 圖 b所示：若 VE＜ 0V 二極管截止 I=0 ? 結(jié)論 ——二極管具有單向?qū)щ娦? RVVI DE ??返回 三極管開關(guān)特性 ? 三極管符號(hào) ? 三極管的工作狀態(tài) 三極管有三個(gè)工作狀態(tài)： 截止?fàn)顟B(tài) 、 放大狀態(tài) 和 飽和狀態(tài) 分析 ? 結(jié)論 ——在數(shù)字電路中三極管作為開關(guān)元件主要工作在 飽和狀態(tài) （ “ 開 ” 態(tài)）和 截止?fàn)顟B(tài) （ “ 關(guān) ” 態(tài)） 當(dāng) Vi= ViL（＜ VBE）時(shí)， T截止 VO = EC 當(dāng) Vi= ViH時(shí)（且 iB ＞ iBS）， T飽和導(dǎo)通 VO = VCES≈ V 返回 三極管工作狀態(tài) —— 分析 ? 三極管的工作狀態(tài) ? 截止?fàn)顟B(tài)： 當(dāng)輸入電壓 Vi較小時(shí)， VBE＜ 0， iB 、 iE、 iC≈0 ，RC上無(wú)壓降。輸出電壓 VCE等于 VCC ? 放大狀態(tài)： 當(dāng)輸入電壓 Vi上升（＞ ）， 三極管導(dǎo)通，有iC=223。 iB 、 iE = iC + iB ， 在放大狀態(tài)下（ iB ＜ iBS）， 輸出電壓 VCE = VCC iC RC ? 飽和狀態(tài)： 隨著輸入電壓 Vi繼續(xù)上升 ， iB 、 iE、 iC增加， VCE = VCC iC RC減小，三極管集電極正偏。 iB ＞ iBS，輸出電壓VCE = VCES （ ≈ 硅管） 返回 MOS管開關(guān)特性 ? MOS管結(jié)構(gòu)圖及邏輯符號(hào) ? NMOS管工作原理分析 MOS管工作在 截止 與 導(dǎo)通 狀態(tài) ? 結(jié)論 : VGS ＜ VTH時(shí)， NMOS管截止， V0=VDD （ R很大） VGS ＞ VTH 時(shí)， NMOS管導(dǎo)通 ， V0≈0V （ R較?。? （ VTH ——開啟電壓或閾值電壓） 返回 NMOS管工作原理 ? MOS管的工作原理 ? 分析 _源極間加正向電壓 VGS ,襯底感應(yīng)出電子 ,當(dāng) VGS較小時(shí) ,感應(yīng)的電子被襯底空穴中和 , iDS =0( iDS :漏 _源極電流 )。 稱高阻區(qū) (截止區(qū) ) VGS 電子 ，產(chǎn)生電子層 N溝道 .當(dāng) VGSVTH,在外電場(chǎng) VDS作用下 , iDS0。 稱電阻區(qū) 。 NMOS為導(dǎo)通狀態(tài)。 iDS,沿溝道 D S有壓降 ,當(dāng) VDS VGD ，使 VGD VTH 導(dǎo)電溝道處于斷開臨界狀態(tài) , iDS 恒定。 稱 :恒流區(qū) . 返回 工作狀態(tài) NMOS管工作狀態(tài) ? MOS管的工作狀態(tài) 截止?fàn)顟B(tài)： 若 VGS小于 NMOS管的開啟電壓 VT， 則 NMOS管工作在截止?fàn)顟B(tài)， iDS≈0 ， 輸出電壓 VDS≈V DD 稱 “ 關(guān)態(tài) ” 導(dǎo)通狀態(tài)： 若 VGS大于 NMOS管的開啟電壓 VT， 則 NMOS管工作在導(dǎo)通狀態(tài)， iDS= VDD /（ RD+rDS）， 輸出電壓 VDS=rDS VDD /（ RD+rDS） （當(dāng) rDS ＜＜ RD ，則 VDS≈0V ） 稱 “ 開態(tài) ” 返回 正負(fù)邏輯及其它 ? 數(shù)字電路中的高電平與低電平 ? 電路中能區(qū)分高、低電平既可 ——
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1