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1、三 逻辑门电路介绍各种门电路的功能及特点，掌握门电路的外部特性即引脚功能及其应用。 概述第 3 章 逻辑门电路在第一章中，我们已经知道逻辑门电路是数字电逻辑门电路是数字电 路中最基本的逻辑元件。路中最基本的逻辑元件。 所谓门就是一种开关， 它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系( 因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。其主 要类型有与门、或门、与非门、或非门、异或门 等。由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和 输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示 的。高电平和低电平都不
2、是一个固定的数值，的。高电平和低电平都不是一个固定的数值， 而是有一定的变化范围。而是有一定的变化范围。门电路的输出状态与赋值对应关系：一般采用正逻辑即高电位对应“1”；低电位对应 “0”。1UCC高电平0 0V低电平利用管子的开关特性能够实现各种门电路。 二极管、三极管的开关特性R1. 1. 二极管的开关特二极管的开关特 性性导通截止相当于相当于 开关断开开关断开相当于相当于 开关闭合开关闭合S3V 0VSRRD3V0V2. 2. 三极管的开关特性三极管的开关特性饱和截止截止3V 0VuO 0相当于相当于 开关断开开关断开相当于相当于 开关闭合开关闭合uO UCC+UCCuiRBRCuO T
3、uO+UCC RCECuO+UCCRCEC3V0V3.1 基本逻辑门电路 3.1.1 3.1.1 二极管二极管“与与” ” 门电路门电路1. 1. 电路电路2. 2. 工作原理工作原理输入A、B、C全为高电平“1”，输出 Y 为“1”。输入A、B、C不全为“1”，输出 Y 为“0”。0V0V0V0V0V3V+U12V R DADCABY DBC3V3V3V0V0000 00101010 11001000011001001111ABYC“ “与与” ” 门逻辑状态表门逻辑状态表0V3V满足什么逻辑关系？表达式？逻辑符号？“与”想一想：Y=A B C(b) 通过R接电源; （c） 与使用 输入端并
4、联l l与非门、与门与非门、与门与非门多余输入端的三种处理方法如图所示与非门多余输入端的三种处理方法如图所示(a) (a) 接地接地; (b) ; (b) 通过通过R R接地接地; ; （c c） 与使用与使用 输入端并联输入端并联l l或非门、或门或非门、或门或非门多余输入端的三种处理方法如图所示或非门多余输入端的三种处理方法如图所示CMOSCMOS集成电路使用注意事项集成电路使用注意事项 l l TTL TTL电路使用注意事项，电路使用注意事项， 一般对一般对CMOSCMOS电路也电路也 适用。适用。 l l 因因CMOSCMOS电路容易产生栅极击穿问题，所以要电路容易产生栅极击穿问题，所
5、以要 特别注意特别注意 以下几点：以下几点： (1) (1) 避免静电损失。避免静电损失。 存放存放CMOSCMOS电路不能用塑电路不能用塑 料袋，要用金属将管脚短接起来或用金属盒屏蔽。料袋，要用金属将管脚短接起来或用金属盒屏蔽。 工作台应当用金属材料覆盖并应良好接地。焊接时工作台应当用金属材料覆盖并应良好接地。焊接时 ，电烙铁壳应接地。，电烙铁壳应接地。 (2) (2) 多余输入端的处理方法。多余输入端的处理方法。CMOSCMOS电路的输入阻抗高，易受外界干扰的电路的输入阻抗高，易受外界干扰的 影响，所以影响，所以CMOSCMOS电路的多余输入端不允许悬空。电路的多余输入端不允许悬空。 多余
6、输入端应根据逻辑要求或接电源多余输入端应根据逻辑要求或接电源VDDVDD（与非门（与非门 、 与门），或接地（或非门、或门），或与其他与门），或接地（或非门、或门），或与其他 输入端连接。输入端连接。 由于MOS管是电压控制元件，其输入端通过电阻接 地，该电阻无论是几欧姆或几兆欧，该输入端都相当 于接0。 CMOSCMOS电路与电路与TTLTTL电路连接问题电路连接问题两种电路的连接必须是驱动门提供合乎标 准的高低电平和足够的驱动电流，即：驱动门 负载门CMOS驱动TTL:符合扇出系数即可TTL驱动CMOS :需通过上拉电阻提高TTL输出的高 电平，当CMOS电源高于5V时，还需进行电平变换具体参见阎石的数字电子技术(1) (1) 静态功耗低（每门只有静态功耗低（每门只有0.01mW, TTL0.01mW, TTL每门每门10mW)10mW) (2) (2) 抗干扰能力强抗干扰能力强 (3) (3) 扇出系数大扇出系数大 (4) (4) 允许电源电压范围宽允许电源电压范围宽 ( 3 18V )( 3 18V )(1) (1) 速度快速度快 (2) (2) 抗干扰能力强抗干扰能力强 (3) (3) 带负载能力强带负载能力强
