數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第二章門電路課件-wenkub
2023-01-20 14:01:01 本頁面
【正文】 件的開關(guān)特性l 分立元件門電路l TTL門電路概述? “門 ”指能實現(xiàn)各種基本邏輯關(guān)系和復(fù)合關(guān)系的電路? 常用的門電路有與門，非門，或門、與非門，或非門等? 門電路可以有分立元件構(gòu)成，也可以使用集成電路? 集成電路的邏輯門按器件類型分：雙極性和 MOS? 按集成度分：小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模? 目前常用的為 CMOS電路? 按封裝的外型分：雙列直插、扁平封裝、表面封裝和針式半導(dǎo)體的開關(guān)特性? 半導(dǎo)體構(gòu)成的器件：二極管、三極管和 MOS管? 導(dǎo)通狀態(tài)時，有電信號通過，稱開態(tài)，截止時，沒有電信號，稱關(guān)態(tài)，這就是開關(guān)特性? 半導(dǎo)體的開關(guān)特性分為：靜態(tài)和動態(tài)二極管的靜態(tài)特性? 二極管的工作機(jī)理P NPN結(jié)外電場內(nèi)電場內(nèi)電場IF正向?qū)? 外加的正向電壓有一部分降落在 PN結(jié)區(qū)，方向與 PN結(jié)內(nèi)電場方向相反，削弱了內(nèi)電場。此時 PN結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場作用下形成的漂移電流大于擴(kuò)散電流，可忽略擴(kuò)散電流， PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性。uA uB uF0V 0V 0V 3V 3V 0V 3V 3V +5VABDADBRFA B F0 0 00 1 01 0 01 1 1F=AB二極管或門uA uB uF0V 0V 0V0V 3V 3V 0V 3V 3V ABDADBRFF=A+BA B F0 0 00 1 01 0 01 1 1三極管非門F=A+12VRcTRAAFTTL 非門電路? 結(jié)構(gòu)與原理+5VT1R1 R2T2T3T4R3R4YWk4W130A D2W1k輸入級 倒相級 輸出級D1vl vO? vi =VL=,T1發(fā)射級導(dǎo)通，導(dǎo)通后 T1基極電壓為 += , T2,T5截止， T2集電極為 5V，T4導(dǎo)通。 vo=VCCVr2vb4Vd2=– BC段， vi0,6,T2通， T5截止， T2工作在放大區(qū)，隨 vi增加， Vc2和 vo線形下降– CD段， Vi,vb1為 ,T2和 T4 同時導(dǎo)通， T4截止，輸出電壓急劇 為低電平，轉(zhuǎn)則區(qū)中點對應(yīng)的輸入 電壓為門檻電壓 VTHvOvIABCD E 1232 輸入端噪聲容限 在保證輸出高電平，低電平基本不變的條件下，輸入電平的允許 波動的范圍。BC AB=AB+ABY1=ABA B Y0 Y1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1邏輯功能：一位二進(jìn)制加法。并用與非門實現(xiàn)該電路。要求：在每一層均可控制開關(guān)。第一層的一個譯碼器用作選片。a b c d e f g++++ +? +VCC?a b c d e f g若采用共陽極 LED，顯示譯碼器的輸出應(yīng)為低電平輸出有效；若采用共陰極 LED，則高電平輸出有效。如何滅零？ 用 7448驅(qū)動 BS201的連接方法3 編碼器 一、 3位二進(jìn)制編碼器 8個輸入信號分別用 I0~I7表示，且高電平有效；輸出的三位二進(jìn)制代碼分別用 Y0、 Y Y2表示。 “電路工作，有編碼輸入 ” 用兩片用兩片 74LS148接成的接成的 16線－線－ 4線優(yōu)先編碼器線優(yōu)先編碼器4 四選一數(shù)據(jù)選擇器四選一數(shù)據(jù)選擇器YD3S1D2D1D0A0A1111D31 10D21 00D10 100? ?1D00 00YA1A0SD3 D2 D1 D0 A1A0 S1MUXYY=S1A1A0D3+S1A1A0D2+S1A1A0D1+S1A1A0D0有使能端的雙 4選 1數(shù)據(jù)選擇器 ——74LS1531Y 1W 2Y 2W+ +1D0 1D1 1D2 1D3 2D0 2D1 2D2 2D3S0 S11E 2E. ... .......... ... .... .1 111111 1選擇器擴(kuò)展利用一片 74??153構(gòu)成一個 8選 1數(shù)據(jù)選擇器。方案三： 用雙 4選 1選擇器 (有使能端 )擴(kuò)展成 16選 1選擇器用譯碼器＋數(shù)據(jù)選擇器，一級選擇就可以。只能比較兩個二進(jìn)制數(shù)是否相同，而不能比較其大小。二、二、 冒險 的判別的判別1. 代數(shù)法 若電路的輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式在某個條件下最后能出現(xiàn) A+A或 AA的形式，說明該電路存在險象。增加冗余項，相當(dāng)于在兩圈相切處增加一個圈，即可 選通法 在產(chǎn)生競爭冒險門的輸入端加一個選通與門，選通脈沖在電路穩(wěn)定后再加上。如上圖所示。因為冒險脈沖都很窄，加電容后可消除冒險脈沖。三、消除冒險的方法1. 代數(shù)法【例】 Y=AB+AC+BC+AC+AB+BC冗余項 在不影響邏輯關(guān)系的前提下，加入冗余項或乘以多余因子，使之不出現(xiàn) A+A或 AA的形式。：Ai Bi YAB0 0 00 1 01 0 11 1 00010YABYA=B1001YAB=AiBi YAB=AiBi：YA=B=AiBi+AiBi=Ai Bi+AiBiYABYA=BYABAiBi11 =四位數(shù)值比較器A3A2 A1 A0B3B2 B1 B0 從高位開始比較，若 A3B3 則 AB，若 A3B3 則 AB，若 A3=B3 則再比較低位A
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