3V
3V 2.3V
-12V
逻辑式：F=A+B
2020/10/30
逻辑符号：
A ≥1 F
B
河北工程大学 信电学9院
9
数字电子技术
2.3.2 三极管非门
+12 +3V 钳位二极管
V
R
A
1
R
2
D F
逻辑符号：
A1 F
2020/10/30
输入与输出电压关系表
uA uF
0V 3.7V 3V 0.3V
真值表
A
Rc 4 130 W
T4
T2
D
T成用和中T组极T用关321、 推于 带 间 和 成和 和于 速拉提负级，发提度D电电、式高载从射高阻阻T的开能极电RTR4c2b和2输关力同路的1、组R出速。时的集R成c4e级度输开电构2。。
+
–
T3
负载 vO 出两个相位相反的
Re2
– 信号，作为T3和T4
1K W
输出级的驱动信号；
开通时间ton：= td+ tr 关闭时间toff：= ts+ tf
河北工程大学 信电学7院
7
数字电子技术
2.3 基本逻辑门电路
2.3.1 二极管与门及或门
逻辑 变量
与+逻12辑V真值表逻辑 输入 输函出数
A A D1B
L L
00 0
B
0 D2 1 10
0 ( u0D=0.7V )
11 1
逻辑函数表达式
集电结反偏 集电结反偏 集电结正偏
UBE＜0， UBE＜0 UBE＞0， UBE＜0 UBE＞0， UBE＞0
iC = 0 uCE = VCC
很大， 相当开关断开
iC =β iB
iC = ICS
uCE = VCC - iC RC
uCE = UCES ≈0.3V
可变，受iB 控制
很小， 相当开关闭合
河北工程大学 信电学6院
数字电子技术
第二章 逻辑门电路
2.0 概述
2.1 二极管的开关特性
2.2 三极管的开关特性
2.3 基本逻辑门电路 2.4 TTL逻辑门电路 2.6 CMOS逻辑门电路
2.8 正负逻辑问题
2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题
2020/10/30
河北工程大学 信电学1院
1
数字电子技术
2.0 概述
1、电平
输入级
2020/10/30
中间级
输出级
河北工程大学 信电学12院 Nhomakorabea12数字电子技术
2、TTL反相器的工作原理
（1）当输入为低电平（I = 0.2 V）
0.9V
3.6V
iB1VCR C1vB11.02m 5 A T1 的基极电压无法使 T2 和 T3 的发射结导通
T2 、 T3截止，T4 、D导通
IBS10 iB1 IBS1
Rc
L
Rb
T CL
CL通过T放电。 这样必然增加uo上升时间和下降时
间，导致反相器的开关速度下降。
带负载电容CL的 BJT反相器
2020/10/30
河北工程大学 信电学11院
11
数字电子技术
2.4.2 TTL反相器的基本电路
1、电路组成
VCC (5V) 输输出 入级级
+ vI
Rb1 4k W
T1
Rc 2 1.6k W
T1 深度饱和
2020/10/30
拉电流 拉电流负载
vO vB 4vB E4vD
(50.70.7)V3.6V
河北工程大学 信电学13院
13
数字电子技术
（2）当输入为高电平（I = 3.6 V） 假设 T1 发射结正偏
u B 1(3.60.7)V 4.3
42.31V
则 T1 的集电结和 T2、T3 的发射结(3 个 PN 结)导通
6
数字电子技术
2.2.2 BJT的开关时间
BJT的开关过程和二极管一样， BJT饱和与截止两种状态
的转换也是需要一定的时间。 ui
+VB2
o -VB1
iC
ICS 0.9ICS
0.1ICoS
tr
td
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t
ts
t
tf
td :延迟时间 tr :上升时间 ts :存储时间 tf :下降时间
L=A·B
2020/10/30
输入输出电压关系表
uA
uB
0V
0V
0V
3V
3V
0V
3V
3V
逻辑符号
uF 0.7V 0.7V 0.7V 3.7V
&
河北工程大学 信电学8院
8
数字电子技术
二极管或门
A D1
F
B D2
输入与输出电压关系表
uA
uB
uF
0V
0V - 0.7V
0V
3V 2.3V
3V
0V 2.3V
K开------VO输出高电平，对应“1”
Vcc
K合------VO输出低电平，对应“0”
Vcc
R
VO
V
1
K
V
0 0V
在数字电路中，对电压值为多少并不重要，只要能判
断高低电平即可。
2020/10/30
河北工程大学 信电学2院
2
数字电子技术
2、门电路的概念
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路
u B 1(3 0 .7 )V 2 .1V
1.4V
0.7V
u B E 2 .1 3 .6 1 .5 V 0
故假设不成立，T1 发射结反偏
现T1在正常: u放E>大u时B >:u发C射，结即正偏，集电结i 反0.0偏2，i即b uC> uB > uE
D
ui
R
ui
VF
一VR
PP区区 势势垒垒区区 NN区区
i
IF
IR
t
t t
2020/10/30
反向恢复时间 ((ba) IR X
河北工程大学 信电学4院
4
数字电子技术
2.2 三极管的开关特性
2.2.1 BJT的开关作用
vI=0V时: iB0，iC0，vO＝VCE≈VCC，c、e极之间近似于开路
vI=5V时: iB>IBS，iCICS，vO＝VCE≈0.2V，
门
与与 门开门状态：满足条件与与时，非非电门路允许信号通过 开关接或或通非非。门
(电子开关或)或 门封锁状态：条件不满同同足或或时门，信号通不过
非非 门
开关断异异开或或。门
作用：是用以实现逻辑关系的电子电路，与基本逻辑关
系相对应。
2020/10/30
河北工程大学 信电学3院
3
数字电子技术
2.1 二极管的开关特性
F
0
1
1
0
逻辑式： F A
河北工程大学 信电学10院
10
数字电子技术
2.4 TTL逻辑门电路
2.4.1 基本的BJT反相器的动态性能
由于PN 结的电荷存储效应，带电阻
负载的BJT反相器动态性能不理想。
VCC
在BJT反相器带负载电容CL时，在 反相器输出uo由低向高过渡时，电源 A 由RC向CL充电；在uo由高向低过渡时，
c、e极之间近似于短路
2020/10/30
河北工程大学 信电学5院
5
数字电子技术
NPN型三极管的三种工作状态及其特点
工作状态
截止
放大
饱和
工作条件
iB = 0
发射结反偏
0＜ iB ＜ IBS
发射结正偏
iB ＞ IBS
发射结正偏
工 偏置情况
作 集电极电流
特 c、e间电压
点 c e 间等效电 阻
2020/10/30