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1、3.地位第3章 集成逻辑门电路一、逻辑门电路1.概念2.发展&ICO数据信号数据信号控制信号控制信号1数字电路与数字逻辑5二、数字集成电路的分类 1.按集成度SSI MSI LSI VLSI 2数字电路与数字逻辑574/54AC/ACT2.按制造工艺双极型TTL ECL I2L MOS型PMOS NMOS CMOS400054/74AS54/7454/74H54/74S54/74LS54/74ALS54/74HC/HCT54/74FASTBi-CMOS型3数字电路与数字逻辑5TTL、CMOS集成逻辑门的基本结构、工作原理和外部特性（包括逻辑功能和外部电气特性）。3.本章内容4数字电路与数字逻辑
2、5第一节 分立元件门电路结论：F=AB一、二极管“与门”电路二极管为理想的0V 逻辑03V 逻辑13V0ABF12V二极管“与门”电路5数字电路与数字逻辑5结论：F=A+B二、二极管“或门”电路二极管“或门”电路3V0ABF二极管为理想的0V 逻辑03V 逻辑16数字电路与数字逻辑5三、“非”门电路（反相器）1.三极管开关特性(1)截止条件：e结反偏，c结反偏(2)饱和条件：e结正偏，c结正偏；在数字电路中，只利用截止区（关态）和饱和区（开态）7数字电路与数字逻辑5图3.1.1三极管开关电路8数字电路与数字逻辑5图3.1.2三极管截止和饱和时的等效电路9数字电路与数字逻辑5ton、toff限制
3、了电路的最高工作速度。(3)三极管瞬时开关特性ton（开启时间）、toff（关闭时间）10数字电路与数字逻辑5图3.1.3三极管瞬时开关特性11数字电路与数字逻辑5tontoffuIuO12数字电路与数字逻辑52.三极管反相器(1)工作原理结论：P=A1AF（b）逻辑符号）逻辑符号R1Vcc F (uO)(+12V)VD (+3V)-V BB(-12V)A (u1)iBiCRCDR23.4V0.2V（a）电路）电路图3.1.4三极管反相器电路13数字电路与数字逻辑5(2)负载能力负载灌电流负载(三极管处于临界饱和且满足ICM要求）拉电流负载若 ICSICM 则若 ICSICM 则(iD=0)最
4、大灌电流的确定：最大拉电流的确定：14数字电路与数字逻辑515数字电路与数字逻辑5(a)灌电流负载等效图16数字电路与数字逻辑5图3.1.5负载等效电路17数字电路与数字逻辑5 第二节 TTL门电路一、 典型TTL与非门1.电路结构:输入级、 中间级、 输出级18数字电路与数字逻辑5(a)电路AF&B（b）逻辑符号图3.2.1典型TTL与非门19数字电路与数字逻辑5图3.2.2 T1结构及输入级逻辑等效电路20数字电路与数字逻辑52.工作原理：设UIH=3.4V UIL=0.2V Uon=0.7V VCC=5V结论：Y=AB(1) A=B=1, (2) A=0, B=1, Y=0 开态Y=1
5、关态(3) A=1, B=0, Y=1 关态(4) A=0, B=0, Y=1 关态21数字电路与数字逻辑53.TTL与非门的主要外部特性(1)电压传输特性0 0.5 1.0 1.5 uI/V a bcd e3.02.01.0uO/V UT （a）电压传输特性）电压传输特性uIVccuO&VV+_（b）测试电路）测试电路图3.2.3 TTL与非门电压传输特性22数字电路与数字逻辑5ab段（截止区）： uI0.6V, T1深饱和uB20.7V, uO=3.4Vcd段（转折区）： 1.3 VuI1.5V, T2放大饱和, T5 放大饱和阀值电压（开启电压)UT=1.4Vbc段（线性区）：0.6 V
6、uI1.3V, T2放大，T5截止结论： UI=0.2V时，T1深饱和23数字电路与数字逻辑5de段（饱和区）： 1.5VuI ， T2 、 T5 饱和 ，结论： UI =3.4V时，T1倒置放大。uO=0.2V24数字电路与数字逻辑5阀值电压： UT=1.4V关门电平、开门电平及噪声容限 主要静态参数：主要静态参数：输出逻辑高电平和低电平标准值 合格值高电平UOH3.4V2.4V0.2V0.4V低电平UOL25数字电路与数字逻辑52.4UoffUon0.41.00uO/V uI/V3.02.02.52.01.51.00.50.8V2.0V26数字电路与数字逻辑5UNHUNL10100.4V0
7、.8VuIuO2.0V2.4V11uOuIG1G2图3.2.4输入端噪声容限示意图27数字电路与数字逻辑5(2)输入特性iI/mA O-0.5-1.0-1.5-2.0-1.0 - 0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 uI/V 1.4(a)输入特性输入特性28数字电路与数字逻辑5uIVccuO&V+_mAiI(b)测试电路测试电路输入短路电流：IIS=-1.07mA图3.2.5 输入特性曲线输入漏电流：IIH= IB1( 0.01) 约为40 A29数字电路与数字逻辑5定义时，只用一个输入端，当有2个或2个以上输入端并联时，输入电流如何？IIH2IIH&UIH&IIS1IIS230数字电路与数字逻辑5作业题3.1 (a)3.23.331数字电路与数字逻辑5
