【实用资料】门电路和组合逻辑电路jhleePPT

门电路和组合逻辑电路jhlee文档ppt12.1脉冲信号12.2基本门电路12.3逻辑代数基础12.4组合逻辑电路的分析与设计12.1脉冲信号模拟信号：随时间连续变化的信号模拟信号数字信号电子电路中的信号12.1.1.模拟信号正弦波信号t三角波信号t

处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。

在模拟电路中，三极管通常工作在放大区。12.1.2.脉冲信号

是一种跃变信号，并且持续时间短暂。尖顶波t矩形波t12.2基本门电路

UiUoKUccRK开输出高电平K闭输出低电平输入信号控制开关状态可用二极管和三极管代替12.2.1晶体管的开关作用R12.2.1晶体管的开关作用（1）二极管的开关特性导通截止相当于开关断开相当于开关闭合S3V0VSRRD3V0V（2）三极管的开关特性饱和截止3V0VuO0相当于开关断开相当于开关闭合uOUCC+UCCuiRBRCuOTuO+UCCRCECuO+UCCRCEC3V0V

逻辑门电路是数字电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。12.2.2逻辑门电路的基本概念基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。220V+-设：开关断开、灯不亮用逻辑“0”表示，开关闭合、灯亮用逻辑“1”表示。逻辑表达式：

Y=A•B1.“与”逻辑关系“与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。000101110100ABYBYA状态表BY220VA+-2.“或”逻辑关系

“或”逻辑关系是指当决定某事件的条件之一具备时，该事件就发生。逻辑表达式：

Y=A+B真值表000111110110ABY3.“非”逻辑关系“非”逻辑关系是否定或相反的意思。逻辑表达式：Y=A状态表101AY0Y220VA+-R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。12.2.3分立元件逻辑门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门等。门电路的概念电平的高低一般用“1”和“0”两种状态区别，若规定高电平为“1”，低电平为“0”则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。100VUCC高电平低电平1.

二极管“与”门电路（1）电路（2）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+U12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表0V3V（3）逻辑关系：“与”逻辑即：有“0”出“0”，全“1”出“1”Y=ABC逻辑表达式：

逻辑符号：&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC“与”门逻辑状态表1.

二极管“与”门电路2.二极管“或”门电路（1）电路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表3V3VU-12VRDADCABYDBC（2）工作原理输入A、B、C全为低电平“0”，输出Y为“0”。输入A、B、C有一个为“1”，输出Y为“1”。2.二极管“或”门电路（3）逻辑关系：“或”逻辑即：有“1”出“1”，全“0”出“0”Y=A+B+C逻辑表达式：逻辑符号：ABYC>100000011101111011001011101011111ABYC“或”门逻辑状态表3.晶体管“非”门电路+UCC-UBBARKRBRCYT10截止饱和逻辑表达式：Y=A“0”10“1”“0”“1”AY“非”门逻辑状态表逻辑符号1AY1.“与非”门电路有“0”出“1”，全“1”出“0”“与”门&ABCY&ABC“与非”门00010011101111011001011101011110ABYC“与非”门逻辑状态表Y=ABC逻辑表达式：1Y“非”门12.2.4基本逻辑门电路的组合CMOS“与非”门电路＋UDDT3T2AYT1BT4NMOS晶体管两管串联驱动管PMOS晶体管两管并联负载管A＝1YB＝1导通电阻很低截止电阻很高＝0CMOS“与非”门电路＋UDDT3T4T2T1A＝0B＝1截止电阻很高导通电阻很低＝1CMOS“与非”门电路＋UDDT3T4T2T1Y2.“或非”门电路有“1”出“0”，全“0”出“1”1Y“非”门00010010101011001000011001001110ABYC“或非”门逻辑状态表“或”门ABC>1“或非”门YABC>1Y=A+B+C逻辑表达式：A＝0B＝1导通截止Y＝0CMOS“或非”门电路＋UDDT3T2T1T4例1：根据输入波形画出输出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY1>1ABY2Y2例2：根据输入波形画出输出波形&ABY1>1ABY3>1ABY4&ABY2ABY1Y2Y3Y4信号输入端控制端控制端为高电平时，与门、与非门开门控制端为低电平时，或门、或非门开门输入A、B、C有一个为“1”，输出Y为“1”。逻辑表达式：Y=A•BI-V特性（实际、近似和理想特性）；输入A、B、C全为低电平“0”，输出Y为“0”。11001电工学(少学时)电子部分总结1010111010000若无特殊说明，均采用正逻辑。电工学(少学时)电子部分总结可用二极管和三极管代替有“1”出“1”，全“0”出“0”二进制：0，1两个数码，“逢二进一”。（2）三极管的开关特性应用（整流、限幅、箝位、隔离）12.3逻辑代数逻辑代数（又称布尔代数），它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”，“1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。

逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数量关系。这是它与普通代数的本质区别。1.常量与变量的关系2.逻辑代数的基本运算法则自等律0-1律重叠律还原律互补律交换律有“0”出“0”，全“1”出“1”1、集成运算放大器概述：集成运算放大器组成及各部分功能；I-V特性（实际、近似和理想特性）；电工学(少学时)电子部分总结放大电路交流通路（直流电动势和电容视做短路）(2)A(A+B)=A逻辑表达式：Y=A+B如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。有“1”出“1”，全“0”出“0”3、特殊二极管：稳压二极管、光电二极管4基本逻辑门电路的组合00000电平的高低一般用“1”和“0”两种状态区别，若规定高电平为“1”，低电平为“0”则称为正逻辑。工作状态（放大状态、饱和、截至状态）条件及相关结论；001102.逻辑代数的基本运算法则普通代数不适用！证:结合律分配律A+1=1AA=A.110011111100反演律列状态表证明：AB00011011111001000000吸收律(1)A+AB=A(2)A(A+B)=A对偶式12.4组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。组合逻辑电路框图X1XnX2Y2Y1Yn......组合逻辑电路输入输出组合逻辑电路的分析入“同”出“0”，入“异”出“1”000ABY“异或”门逻辑状态表011101110逻辑表达式：Y=AB+AB&&&&BAYY3Y2Y1＝1ABY“异或”门+=AB1、由输入变量开始，逐级推导各门电路输出2、利用逻辑代数对输出结果进行化简3、列出真值表4、确定电路的逻辑功能组合逻辑电路分析步骤5.“同或”门电路入“异”出“0”，入“同”出“1”001ABY“同或”门逻辑状态表010100111＝ABY“同或”门BAYY3Y2Y1>1>1>1>1逻辑表达式：Y=AB+AB=AB1、根据逻辑功能列真值表2、根据真值表写逻辑表达式3、根据逻辑表达式画出逻辑电路组合逻辑电路设计步骤1.二进制

十进制：0~9十个数码，“逢十进一”。常用的组合逻辑电路有加法器、编码器、译码器、数据分配器和多路选择器等。在数字电路中，为了把电路的两个状态(“1”态和“0”态)与数码对应起来，采用二进制。二进制：0，1两个数码，“逢二进一”。加法器加法器:实现二进制加法运算的电路进位如：000011+10101010不考虑低位来的进位半加器实现要考虑低位来的进位全加器实现2.半加器

半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来自低位的进位。AB两个输入表示两个同位相加的数两个输出SC表示半加和表示向高位的进位逻辑符号：半加器：COABSC半加器逻辑状态表A

B

S

C0000011010101101逻辑表达式逻辑图&=1..ABSC3.全加器输入Ai表示两个同位相加的数BiCi-1表示低位来的进位输出表示本位和表示向高位的进位CiSi全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自低位的进位。逻辑符号：全加器：AiBiCi-1SiCiCOCI(1)列逻辑状态表(2)写出逻辑式Ai

Bi

Ci-1

Si

Ci

0000000110010100110110010101011100111111逻辑图&=1>1AiCiSiCi-1Bi&&半加器构成的全加器>1BiAiCi-1SiCiCOCO电工学(少学时)电子部分总结第8章半导体器件1、本征半导体、杂质半导体（N型、P型）PN结形成与特性：内电场方向；扩散运动；漂移运动；PN结正向和反向特性2、半导体二极管I-V特性（实际、近似和理想特性）；参数；应用（整流、限幅、箝位、隔离）3、特殊二极管：稳压二极管、光电二极管电工学(少学时)电子部分总结4、双极晶体管：基本结构及电路