【正文】 度的主要因素。 三極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程和二極管一樣 ， 管子內(nèi)部也存在著電荷的建立與消失過(guò)程 。 根據(jù)兩 個(gè) PN結(jié)的偏置極性 ， 三極管有 截止 、 放大 、 飽和 3種工作 狀態(tài) 。 1. 反向恢復(fù)時(shí)間 反向恢復(fù)時(shí)間： 二極管從正向?qū)ǖ椒聪蚪刂顾枰? 時(shí)間稱(chēng)為反向恢復(fù)時(shí)間。二極管導(dǎo)通 狀態(tài)下的等效電路如圖 (b)所示，截止?fàn)顟B(tài)下的等效電路如圖 (c)所示，圖中忽略了二極管的正向壓降。 而 且反向電壓在一定范圍內(nèi)變化基本不引起反向電流的變化。 晶體二極管的開(kāi)關(guān)特性 一、靜態(tài)特性 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 典型二極管的靜態(tài)特性曲線(xiàn) (又稱(chēng)伏安特性曲線(xiàn) ) ： 1. 正向特性 門(mén)檻電壓 ( VTH )： 使二極管開(kāi)始導(dǎo)通的正向電壓 ， 又稱(chēng)為閾值電壓 (一般鍺管約 ， 硅管約 )。 1. SSI (Small Scale Integration ) 小規(guī)模集成電路 : 邏輯門(mén)數(shù)小于 10 門(mén) (或元件數(shù)小于 100個(gè) )； 2. MSI (Medium Scale Integration ) 中規(guī)模集成電路 : 邏輯門(mén)數(shù)為 10 門(mén)～ 99 門(mén) (或元件數(shù) 100個(gè)～ 999個(gè) )； 3. LSI (Large Scale Integration ) 大規(guī)模集成電路 : 邏輯門(mén)數(shù)為 100 門(mén)～ 9999 門(mén) (或元件數(shù) 1000個(gè)～ 99999個(gè) )； 4. VLSI (Very Large Scale Integration) 超大規(guī)模集 成電路 : 邏輯門(mén)數(shù)大于 10000 門(mén) (或元件數(shù)大于 100000個(gè) )。 ┊ TTL電路的“性能價(jià)格比”最佳，應(yīng)用最廣泛。主要特點(diǎn)是 速度快、負(fù)載能力強(qiáng)，但功耗較大、 集成度較低。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 本章知識(shí)要點(diǎn) : ● 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性； ● 邏輯門(mén)電路的功能、外部特性及使用方法； ● 常用觸發(fā)器的功能、觸發(fā)方式與外部工作特性。上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院第 三 章 邏輯門(mén)電路與觸發(fā)器 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 集成門(mén)電路和觸發(fā)器等邏輯器件是實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)功能的物質(zhì)基礎(chǔ) 。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 數(shù)字集成電路的分 類(lèi) 數(shù)字集成電路通常按照所用半導(dǎo)體器件的不同或者根據(jù)集成規(guī)模的大小進(jìn)行分類(lèi) 。 (又稱(chēng)為 MOS集成電路 ): 采用金屬 氧化 物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (Metel Oxide Semiconductor Field Effect Transister)作為元件。 MOS集成電路又可進(jìn)一步分為： PMOS( Pchannel Metel Oxide Semiconductor)； NMOS(Nchannel Metel Oxide Semiconductor)； CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor)。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院3. 2 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性 數(shù)字電路中的晶體二極管 、 三極管和 MOS管等器件一般是以開(kāi)關(guān)方式運(yùn)用的 ， 其工作狀態(tài)相當(dāng)于相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的 “ 接通 ”與 “ 斷開(kāi) ” 。 ★ 正向電壓 VD ≤ VTH ： 管子截止，電阻很大、正向電流 IF 接近于 0， 二極管類(lèi)似于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài) ； ★ 正向電壓 VD = VTH ： 管子開(kāi)始導(dǎo)通，正向電流 IF 開(kāi)始上升； ★ 正向電壓 VD ＞ VTH (一般鍺管為 ，硅管為 ) ： 管子充分導(dǎo)通， 電阻很小，正向電流 IF 急劇增加，二極管類(lèi)似于開(kāi)關(guān)的接 通狀態(tài)。 注意事項(xiàng)： ● 正向?qū)〞r(shí)可能因電流過(guò)大而導(dǎo)致二極管燒壞 。 二極管開(kāi)關(guān)電路及其等效電路 D U 0 R R 斷開(kāi) R 關(guān)閉 (a) (b) (c) 由于二極管的單向?qū)щ娦裕栽跀?shù)字電路中經(jīng)常把它 當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用。 反向恢復(fù)時(shí)間 tre=存儲(chǔ)時(shí)間 ts+渡越時(shí)間 tt 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 2. 開(kāi)通時(shí)間 開(kāi)通時(shí)間： 二極管從反向截止到正向?qū)ǖ臅r(shí)間稱(chēng)為開(kāi)通時(shí)間 。 一、靜態(tài)特性 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 晶體三極管在截止與飽和這兩種穩(wěn)態(tài)下的特性稱(chēng)為三極管的靜態(tài)開(kāi)關(guān)特性 。 因此 ， 兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換也需要一定的時(shí)間才能完成 。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 MOS管的開(kāi)關(guān)特性 一、靜態(tài)特性 MOS管作為開(kāi)關(guān)元件，同樣是工作在截止或?qū)▋煞N狀態(tài)。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院二、動(dòng)態(tài)特性 MOS管本身導(dǎo)通和截止時(shí)電荷積累和消散的時(shí)間很小。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院 邏 輯 門(mén) 電 路 實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算和常用復(fù)合邏輯運(yùn)算的邏輯器件統(tǒng)稱(chēng)為邏輯門(mén)電路 ， 它們是組成數(shù)字系統(tǒng)的基本單元電路 。 TTL電路的功耗大、線(xiàn)路較復(fù)雜，使其集成度受到 一定的限制，故廣泛應(yīng)用于中小規(guī)模邏輯電路中。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院(2) 工作原理 邏輯功能分析如下： ※ 輸入端全部接高電平 ()： 電源 Vcc通過(guò) R1和 T1的集電結(jié)向 T2提供足夠的基極電流 ， 使 T2飽和導(dǎo)通 。該電壓作用于 T1的集電結(jié)和 TT4的發(fā)射結(jié)上，不可能使 T2和 T4導(dǎo)通。 輸出與輸入之間為 “ 與非 ” 邏輯 ， 即 A B CF ?上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院2. 主要外部特性參數(shù) TTL與非門(mén)的主要外部特性參數(shù)有輸出邏輯電平 、 開(kāi)門(mén)電平 、 關(guān)門(mén)電平 、 扇入系數(shù) 、 扇出系數(shù) 、 平均傳輸時(shí)延和空載功耗等 。 VOH的典型值是 。 VOFF 的產(chǎn)品規(guī)范值 VOFF≥ 。 (8) 高電平輸入電流 IiH： 指某一輸入端接高電平 ， 而其他輸入端接地 時(shí) ， 流入高電平輸入端的電流 ， 又稱(chēng)為輸入 漏電流 。 輸出為低電平時(shí)的功耗稱(chēng)為空載導(dǎo)通功耗 PON， 輸出為 高電平時(shí)的功耗稱(chēng)為空載截止功耗 POFF 。此外，還有兩種特殊門(mén)電路 —— 集電極開(kāi)路門(mén) (OC門(mén) )和三 態(tài)門(mén) (TS門(mén) )。 上海電力學(xué)院 Shanghai University of Electronic Power 上海電力學(xué)院2. 兩種特殊的門(mén)電路 (1) 集電極開(kāi)路門(mén) (OC門(mén) )