PMOS逻辑门
CMOS逻辑门
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数字集成电路分类
2. 根据集成规模的大小分类 （1） 小规模集成电路SSI （2） 中规模集成电路MSI （3） 大规模集成电路LSI （4） 超大规模集成电路VLSI
3. 根据设计方法和功能定义分类 （1）非用户定制电路（Non-custom design IC） （2）全用户定制电路（Full-custom design IC ） （3）半用户定制电路（Semi-custom design IC） （4）超大规模集成电路VLSI
输出电压uF ＝ UCES＝0.3V。
FA
真值表？ 逻辑符号？
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TTL集成门电路
1、TTL与非门
+VCC(+5V)
R1 3kΩ
R2 750Ω
R4 100Ω
A B
T1
T3
T2
T4 F
A D1
R3
R5
T5
360Ω 3kΩ
B
D2
+VCC(+5V)
R1 3kΩ
b1 D3 c1
TTL 与非门电路
R3 R5
B
T'1
T'2
TTL 或非门电路
+VCC VCC 3F 3B 3A 4F 4B 4A R4
14 13 12 11 10 9 8
T4
F
74LS02
T5
1234567
1F 1B 1A 2F 2B 2A GND 74LS02 的引脚排列图
①A、B中只要有一个为1，输出为低电平，即F＝0。 ②A＝B＝0时，输出为高电平，即F＝1。
伏安特性
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晶体二极管的开关特性
D
+
+
ui
RL uo
－
－
开关电路
ui＝0V时，二极管截止， 如同开关断开，uo＝0V。
ui ＝ 5V 时 ， 二 极 管 导 通 ， 如 同 0.7V 的 电 压 源 ， uo ＝ 4.3V 。
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晶体二极管的开关特性
2、二极管的动态开关特性
存储时间ts 渡越时间tt
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简单逻辑门电路
1、二极管与门
5V
D1
A
D2 0V B
+VCC(+5V) R 3kΩ
F
uA uB uF
D1 D2
0V 0V 0.7V 导通 导通
0V 5V 0.7V 导通 截止
5V 0V 0.7V 截止 导通
5V 5V 5V 截止 截止
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F=AB 真值表？ 逻辑符号？
简单逻辑门电路
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半导体器件的开关特性 1、晶体二极管的开关特性 2、晶体三极管的开关特性
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晶体二极管的开关特性
1、二极管的静态开关特性 二极管符号： 正极
＋ uD －
负极
Ui<0.5V时，二极 管截止，iD=0。
UBR
0
iD(mA)
IF
0.5 0.7
iD
Ui>0.5V时，二 极管导通。 uD(V)
第3章 集成门电路
学习要点
晶体二极管、晶体三极管的开关特性 TTL集成逻辑门 CMOS集成逻辑门
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数字集成电路分类
1.根据采用的半导体器件分类
（1）双极型集成电路：晶体管-晶体管逻辑门 TTL电路
射极耦合逻辑门
ECL电路
集成注入逻辑门
I2L电路
（2）单极型MOS集成电路：NMOS逻辑门
T4
F
T5
74LS04 1234567
1A 1F 2A 2F 3A 3F GND 6 反相器 74LS04 的引脚排列图
①A=0时，T2、T5截止，T3、T4导通，F=1。 ②A=1时，T2、T5导通，T3、T4截止，F=0。
FA
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TTL集成门电路
TTL或非门
R1
R2
T3
AБайду номын сангаас
T1
T2
R'1
VCC 2A 2B NC 2C 2D 2F
14 13 12 11 10 9 8 74LS00
1234567
14 13 12 11 10 9 8 74LS20
1234567
1A 1B 1F 2A 2B 2F GND 1A 1B NC 1C 1D 1F GND
74LS00 的引脚排列图
74LS20 的引脚排列图
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晶体三极管的开关特性
截止状态 Rb
＋
+VCC
b c Rc
＋
ui=UIL<0.5V －
饱和状态
＋
uo=+VCC
e
－
+VCC
Rb b c Rc ＋＋
＋
ui=UIH iB≥IBS －
0.7V
－ －0.3V e
uo=0.3V －
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逻辑门电路 1、简单门电路 2、TTL集成逻辑门 3、CMOS集成逻辑门
T1 的等效电路
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TTL集成门电路 功能表
uA uB
uF
0.3V 0.3V 3.6V
0.3V 3.6V 3.6V
3.6V 0.3V 3.6V
3.6V 3.6V 0.3V
真值表？
F AB
输入有低，输出为高； 输入全高，输出为低。
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TTL集成门电路
VCC 3A 3B 3F 4A 4B 4F
2、二极管或门
5V A
D1 0V B
D2
uA uB
0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V
uF
0V 4.3V 4.3V 4.3V
D1 D2 截止 截止 截止 导通 导通 截止 导通 导通
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F
R
3kΩ
F=A+B
真值表？ 逻辑符号？
简单逻辑门电路
3、三极管非门
①uA＝0V时，三极管截止，iB＝0，iC＝0， 输出电压uF＝VCC＝5V ②uA＝5V时，三极管导通。
二极管的反向
恢复时间e=ts+tt，
限制了二极管的开 关速度。
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晶体三极管的开关特性
NPN 型三极管截止、放大、饱和 3 种工作状态的特点
工作状态 条件
偏置情况 工 作
集电极电流 特 点 ce 间电压
ce 间等效电阻
截止 iB＝0 发射结反偏 集电结反偏 uBE<0，uBC<0
iC＝0
uCE＝VCC
74LS00内含4个2输入与非门， 74LS20内含2个4输入与非门。
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TTL集成门电路
2、TTL非门、或非门、与或非门、与门、或门及异或门
R1
R2
3kΩ 750Ω
T3
A T1
T2
R3
R5
360Ω 3kΩ
TTL非门
TTL 反相器电路
+VCC
R4 100Ω
VCC 4A 4F 5A 5F 6A 6F 14 13 12 11 10 9 8
F AB
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TTL集成门电路
TTL与或非门
R1
R2
A
很大， 相当开关断开
放大 0＜iB＜IBS 发射结正偏 集电结反偏
uBE>0， uBC<0 iC＝β iB uCE＝VCC－ iCRc
可变
饱和 iB＞IBS 发射结正偏 集电结正偏 uBE>0，uBC>0
iC＝ICS uCE＝UCES＝
0.3V 很小， 相当开关闭合
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晶体三极管的开关特性