数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路

1、数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路第二章 门电路2.1 概述2.2 半导体二极管和三极管的开关特性2.3 最简单的与、或、非门电路2.4 TTL门电路2.5 其它类型的双极型数字集成电路2.6 CMOS门电路2.7 其它类型的MOS集成电路2.8 TTL电路与CMOS电路的接口返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.1 概述 图2.1.1 获得高、低电平的基本原理 图2.1.2 正逻辑与负逻辑返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.1.1 获得高、低电平的基本原理返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.1.2 正逻辑与负逻辑返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑

2、电路2.2 半导体二极管和三极管的开关特性（一） 图2.2.1 二极管开关电路 图2.2.2 二极管的伏安特性 图2.2.3 二极管伏安特性的几种近似方法 图2.2.4 二极管的动态电流波形 图2.2.5 双极型三极管的两种类型 (a)NPN型 (b)PNP型 图2.2.6 双极型三极管的特性曲线 (a)输入特性曲线 (b)输出特性曲线 图2.2.7 双极型三极管的基本开关电路 图2.2.8 用图解法分析图2.2.7电路 (a)电路图 (b)作图方法 图2.2.9 双极型三极管的开关等效电路 (a)截止状态 (b)饱和导通状态 图2.2.10 双极型三极管的动态开关特性返回返回下页下页数字电子

3、技术应用基础教程组合逻辑电路2.2 半导体二极管和三极管的开关特性（二） 图2.2.11 MOS管的结构和符号 图2.2.12 MOS管共源接法及其输出特性曲线 (a)共源接法 (b)输出特性曲线 图2.2.13 MOS管的转移特性 图2.2.14 MOS管的基本开关电路 图2.2.15 MOS管的开关等效电路 (a)截止状态 (b)导通状态 图2.2.16 P沟道增强型MOS管 图2.2.17 P沟道增强型MOS管的漏极特性 图2.2.18 用P沟道增强型MOS管接成的开关电路 图2.2.19 N沟道耗尽型MOS管的符号 图2.2.20 P沟道耗尽型MOS管的符号返回返回上页上页数字电子技术

4、应用基础教程组合逻辑电路图2.2.1 二极管开关电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.2 二极管的伏安特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.3 二极管伏安特性的几种近似方法返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.4 二极管的动态电流波形返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路 图2.2.5 双极型三极管的两种类型 (a)NPN型 (b)PNP型返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.6 双极型三极管的特性曲线 (a)输入特性曲线 (b)输出特性曲线返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.7 双极型三极管的基本

5、开关电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.8 用图解法分析图2.2.7电路 (a)电路图 (b)作图方法返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.9 双极型三极管的开关等效电路 (a)截止状态 (b)饱和导通状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.10 双极型三极管的动态开关特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.11 MOS管的结构和符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.12 MOS管共源接法及其输出特性曲线 (a)共源接法 (b)输出特性曲线返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.13 M

6、OS管的转移特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.14 MOS管的基本开关电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.15 MOS管的开关等效电路 (a)截止状态 (b)导通状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.16 P沟道增强型MOS管返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.17 P沟道增强型MOS管的漏极特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.18 用P沟道增强型MOS管接成的开关电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.2.19 N沟道耗尽型MOS管的符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合

7、逻辑电路图2.2.20 P沟道耗尽型MOS管的符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.3 最简单的与、或、非门电路 图2.3.1 二极管与门 图2.3.2 二极管或门 图2.3.3 三极管非门（反相器） 图2.3.4 图2.3.3电路的化简返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.3.1 二极管与门返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.3.2 二极管或门返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.3.3 三极管非门（反相器）返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.3.4 图2.3.3电路的化简返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.4 T

8、TL门电路（一） 图2.4.1 TTL反相器的典型电路 图2.4.2 TTL反相器的电压传输特性 图2.4.3 输入端噪声容限示意图 图2.4.4 TTL反相器的输入端等效电路 图2.4.5 TTL反相器的输入特性 图2.4.6 TTL反相器高电平输出等效电路 图2.4.7 TTL反相器高电平输出特性 图2.4.8 TTL反相器低电平输出等效电路 图2.4.9 TTL反相器低电平输出特性 图2.4.10 例 2.4.1的电路 图2.4.11 TTL反相器输入端经电阻接地时的等效电路 图2.4.12 TTL反相器输入端负载特性 图2.4.13 例2.4.2的电路返回返回下页下页数字电子技术应用基

9、础教程组合逻辑电路2.4 TTL门电路（二） 图2.4.14 TTL反相器的动态电压波形 图2.4.15 TTL反相器的交流噪声容限 （a）正脉冲噪声容限（b）负脉冲噪声容限 图2.4.16 TTL反相器电源电流的计算 （a）vOVOL 的情况 （b） vOVOH的情况 图2.4.17 TTL反相器的电源动态尖峰电流 图2.4.18 TTL反相器的电源尖峰电流的计算 图2.4.19 电源尖峰电流的近似波形 图2.4.20 TTL与非门电路 图2.4.21 多发射极三极管（a）结构示意图 （b）符号及等效电路 图2.4.22 TTL或非门电路 图2.4.23 TTL与或非门 图2.4.24 TT

10、L异或门 图2.4.25 推拉式输出级并联的情况 图2.4.26 集电极开路与非门的电路和图形符号返回返回上页上页下页下页数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.4 TTL门电路（三） 图2.4.27 OC门输出并联的接法及逻辑图 图2.4.28 计算OC门负载电阻最大值的工作状态 图2.4.29 计算OC门负载电阻最小值的工作状态 图2.4.30 例 2.4.4 的电路 图2.4.31 三态输出门的电路图和图形符号 （a）控制端高电平有效 （b）控制端低电平有效 图2.4.32 用三态输出门接成总线结构 图2.4.33 用三态输出门实现数据的双向传输 图2.4.34 74H系列与非门（ 74

11、H 00）的电路结构 图2.4.35 抗饱和三极管 图2.4.36 肖特基势垒二极管的结构 图2.4.37 74S系列与非门 (74S 00)的电路结构 图2.4.38 74S系列反相器的电压传输特性 图2.4.39 74LS系列与非门 (74LS 00)的电路结构返回返回上页上页数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.1 TTL反相器的典型电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.2 TTL反相器的电压传输特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.3 输入端噪声容限示意图返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.4 TTL反相器的输入端等效电

12、路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.5 TTL反相器的输入特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.6 TTL反相器高电平输出等效电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.7 TTL反相器高电平输出特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.8 TTL反相器低电平输出等效电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.9 TTL反相器低电平输出特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.10 例 2.4.1的电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.11 TTL反相器输入端经电阻接地 时的

13、等效电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.12 TTL反相器输入端负载特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.13 例2.4.2的电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.14 TTL反相器的动态电压波形返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.15 TTL反相器的交流噪声容限（a）正脉冲噪声容限（b）负脉冲噪声容限返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.16 TTL反相器电源电流的计算 （a）vOVOL 的情况 （b） vOVOH的情况返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.17 TTL反相器的电源

14、动态尖峰电流返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.18 TTL反相器电源尖峰电流的计算返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.19 电源尖峰电流的近似波形返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.20 TTL与非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.21 多发射极三极管（a）结构示意图 （b）符号及等效电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.22 TTL或非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.23 TTL与或非门返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.24 TTL异或门返回返

15、回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.25 推拉式输出级并联的情况返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.26 集电极开路与非门的电路和图形符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.27 OC门输出并联的接法及逻辑图返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.28 计算OC门负载电阻最大值的工作状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.29 计算OC门负载电阻最小值的工作状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.30 例 2.4.4 的电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.31 三态输出门的电

16、路图和图形符号 （a）控制端高电平有效 （b）控制端低电平有效返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.32 用三态输出门接成总线结构返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.33 用三态输出门实现数据的双向传输返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.34 74H系列与非门(74H 00)的电路结构返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.35 抗饱和三极管返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.36 肖特基势垒二极管的结构返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.37 74S系列与非门 (74S 00)的电路结构返回

17、返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.38 74S系列反相器的电压传输特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.4.39 74LS系列与非门 (74LS 00)的电路结构返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.5 其它类型的双极型数字集成电路 图2.5.1 ECL或 / 或非门的电路及逻辑符号 图2.5.2 ECL或 / 或非门的电压传输特性 图2.5.3 I2L电路的基本逻辑单元（a）结构和电路图 （b）简化的电路图 图2.5.4 I2L或 / 或非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.5.1 ECL或 / 或非门的电路及逻辑符号返回返回数字

18、电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.5.2 ECL或 / 或非门的电压传输特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.5.3 I2L电路的基本逻辑单元 （a）结构和电路图 （b）简化的电路图返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.5.4 I2L或 / 或非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.6 CMOS电路（一） 图2.6.1 CMOS反相器（a）结构示意图 （b）电路图 图2.6.2 CMOS反相器的电压传输特性 图2.6.3 CMOS反相器的电流传输特性 图2.6.4 不同VDD下CMOS反相器的噪声容限 图2.6.5 CMOS反相器输入端噪声容限与

19、VDD的关系 图2.6.6 CMOS反相器的输入保护电路（a）CC4000系列的输入保护电路（b）74HC系列的输入保护电路 图2.6.7 CMOS反相器的输入特性（a）图2.6.6 (a)电路的输入特性 （b） 图2.6.6 (b)电路的输入特性 图2.6.8 vO=VOL时CMOS反相器的工作状态 图2.6.9 CMOS反相器的低电平输出特性 图2.6.10 vO=VOH时CMOS反相器的工作状态 图2.6.11 CMOS反相器的高电平输出特性 图2.6.12 CMOS反相器传输延迟时间的定义 图2.6.13 VDD 和CL对传输延迟时间的影响返回返回下页下页数字电子技术应用基础教程组合逻

20、辑电路2.6 CMOS电路（二） 图2.6.14 CMOS反相器的交流噪声容限 图2.6.15 CMOS反相器的瞬时导通电流 图2.6.16 CMOS反相器对负载电容的充、放电电流 图2.6.17 CMOS反相器的静态漏电流（a） vI= 0 （b） vI=VDD 图2.6.18 CMOS与非门 图2.6.19 CMOS或非门 图2.6.20 带缓冲级的CMOS与非门电路 图2.6.21 带缓冲级的CMOS或非门电路 图2.6.22 漏极开路输出的与非门CC40107 图2.6.23 CMOS传输门的电路结构和逻辑符号 图2.6.24 CMOS传输门中两个MOS管的工作状态 图2.6.25 C

21、MOS双向模拟开关的电路结构和符号 图2.6.26 CMOS模拟开关接负载电阻的情况返回返回下页下页上页上页数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路2.6 CMOS电路（三） 图2.6.27 CMOS模拟开关的电阻特性 图2.6.28 CMOS三态门电路结构之一 图2.6.29 CMOS三态门电路结构之二（a）用或非门控制（b）用与非门控制 图2.6.30 CMOS三态门电路结构之三 图2.6.31 MOS管的寄生电容效应 图2.6.32 BiCMOS反相器（a）最简单的电路结构 （b）常用的电路结构 图2.6.33 BiCMOS与非门电路 图2.6.34 BiCMOS或非门电路 图2.6.35

22、输入端接大电容时的防护 图2.6.36 输入端接长线时的防护 图2.6.37 CMOS反相器中的双极型寄生三极管效应 图2.6.38 CMOS反相器中的寄生三极管电路 图2.6.39 CMOS电路的钳位保护电路（a）输入端的钳位电路（b）输出端的钳位电路 图2.6.40 在 CMOS电路的电源上加去耦保护返回返回上页上页数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.1 CMOS反相器（a）结构示意图 （b）电路图返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.2 CMOS反相器的电压传输特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.3 CMOS反相器的电流传输特性返回返回数字

23、电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.4 不同VDD下CMOS反相器的噪声容限返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.5 CMOS反相器输入端噪声容限与VDD的关系返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.6 CMOS反相器的输入保护电路 （a）CC4000系列的输入保护电路 （b）74HC系列的输入保护电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.7 CMOS反相器的输入特性 （a）图2.6.6 (a)电路的输入特性 （b）图2.6.6 (b)电路的输入特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.8 vO= VOL时CMOS反相器的工作

24、状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.9 CMOS反相器的低电平输出特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.10 vO= VOH时CMOS反相器的工作状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.11 CMOS反相器的高电平输出特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.12 CMOS反相器传输延迟时间的定义返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.13 VDD 和CL对传输延迟时间的影响返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.14 CMOS反相器的交流噪声容限返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路

25、图2.6.15 CMOS反相器的瞬时导通电流返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.16 CMOS反相器对负载电容的充、放电电流返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.17 CMOS反相器的静态漏电流 （a） vI= 0 （b） vI=VDD返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.18 CMOS与非门返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.19 CMOS或非门返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.20 带缓冲级的CMOS与非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.21 带缓冲级的CMOS或非门电路返回返

26、回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.22 漏极开路输出的与非门CC40107返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.23 CMOS传输门的电路结构和逻辑符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.24 CMOS传输门中两个MOS管的工作状态返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.25 CMOS双向模拟开关的电路结构和符号返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.26 CMOS模拟开关接 负载电阻的情况返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.27 CMOS模拟开关的电阻特性返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路

27、图2.6.28 CMOS三态门电路结构之一返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.29 CMOS三态门电路结构之二 （a）用或非门控制 （b）用与非门控制返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.30 CMOS三态门电路结构之三返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.31 MOS管的寄生电容效应返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.32 BiCMOS反相器（a）最简单的电路结构 （b）常用的电路结构返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.33 BiCMOS与非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.34 BiCMOS或非门电路返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.35 输入端接大电容时的防护返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.36 输入端接长线时的防护返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.37 CMOS反相器中的双极型寄生三极管效应返回返回数字电子技术应用基础教程组合逻辑电路图2.6.38 CMOS反相器中的寄生三极管电路返回返回数字电子技术应用基