数字电路基础第十章课件.ppt

1、 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源1 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1 1在电子技术中，被传递和处理的信号可分为模拟信号和数字信号两大类。本章之前所学的电路处理的是时间上和数值上均是连续变化的模拟信号，属于模拟电路的范畴。从第十章开始，所介绍的电路处理的是时间上和数值上均是离散的、不连续变化的脉冲数字信号，属于数字电路的范畴。本章主要介绍数字电路的基础知识。 RC电路的应用电路的应用 数制与数码数制与数码 逻辑门电路基础逻辑门

2、电路基础 逻辑代数的基本定律及化简逻辑代数的基本定律及化简 数字电路概述数字电路概述 本章小结本章小结 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源2 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2 2 第一节第一节 数字电路概述数字电路概述一、数字电路的特点一、数字电路的特点 电路结构简单，工作简单稳定可靠。电路结构简单，工作简单稳定可靠。 数字电路抗干扰能力强。数字电路抗干扰能力强。 可以进行逻辑运算和判断。可以进行逻辑运算和判断。 数字电路中元件

3、处于开关状态，功耗较小。数字电路中元件处于开关状态，功耗较小。由于数字电路具有上述特点，故发展十分迅速，在计算机、数字通信、自动控由于数字电路具有上述特点，故发展十分迅速，在计算机、数字通信、自动控制、数字仪器及家用电器等技术领域中得到广泛的应用。制、数字仪器及家用电器等技术领域中得到广泛的应用。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源3 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3 3二、脉冲信号二、脉冲信号 脉冲信号是指持续时间极短的电压或

4、电流信号，常见的脉冲波形有：矩形波、脉冲信号是指持续时间极短的电压或电流信号，常见的脉冲波形有：矩形波、锯齿波、尖脉冲、阶梯波等。锯齿波、尖脉冲、阶梯波等。 (a)矩形波 (b)锯齿波 (c)尖脉冲 (d)阶梯波 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源4 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back4 4 脉冲幅值脉冲幅值Vm 表示脉冲电压的最大值，其值等表示脉冲电压的最大值，其值等于脉冲底部至脉冲顶部之间的电位差。于脉冲底部至脉冲顶部之间的电位

5、差。 脉冲上升时间脉冲上升时间tr 表示脉冲前沿从表示脉冲前沿从0.1Vm上升到上升到0.9Vm所需的时间。所需的时间。 脉冲下降时间脉冲下降时间tf 表示脉冲后沿从表示脉冲后沿从0.9Vm下降到下降到0.1Vm所需的时间。所需的时间。 脉冲宽度脉冲宽度tw 由脉冲前沿由脉冲前沿0.5Vm到脉冲后沿到脉冲后沿0.5Vm之间的时间。之间的时间。 脉冲周期脉冲周期T 对于周期性脉冲，脉冲周期指相邻对于周期性脉冲，脉冲周期指相邻两脉冲波对应点之间的间隔时间，其倒数为脉冲的两脉冲波对应点之间的间隔时间，其倒数为脉冲的频率频率f ,即即 。 占空比占空比D 脉冲宽度脉冲宽度tw与脉冲周期与脉冲周期T之比

6、，称为之比，称为占空比，即占空比，即 TtDw 矩形脉冲主要参数 Tf1 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源5 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back5 5三、数字信号三、数字信号 通常把脉冲的出现或消失用通常把脉冲的出现或消失用 1和和 0来表示，这样一串脉冲就变成由一串来表示，这样一串脉冲就变成由一串1和和0组成的组成的代码，这种信号称为数字信号代码，这种信号称为数字信号。 数字信号需注意的是数字信号的需注意的是数字信号的0和和1并

7、不表示数量的大小，而是代表电路的工作状态，如并不表示数量的大小，而是代表电路的工作状态，如开关、二极管、三极管导通用开关、二极管、三极管导通用1状态表示；反之，器件截止时就用状态表示；反之，器件截止时就用0状态表示。状态表示。若规定高电平若规定高电平(35V)为逻辑为逻辑1，低电平，低电平(00.4V)为逻辑为逻辑0，称为，称为正逻辑正逻辑。反之，若规定高电平为逻辑反之，若规定高电平为逻辑0，低电平为逻辑，低电平为逻辑1，则称为，则称为负逻辑负逻辑。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源6 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子

8、技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back6 6 第二节第二节 RCRC电路的应用电路的应用一、一、RCRC 微分电路微分电路 RC微分电路是一种常用的波形变换电路，能够将矩形脉冲波变换成尖脉冲。通常微分电路是一种常用的波形变换电路，能够将矩形脉冲波变换成尖脉冲。通常用来作为触发器、计数器、开关电路的触发信号。用来作为触发器、计数器、开关电路的触发信号。 微分电路 微分电路波形图 RC微分电路的输出波形要形成尖脉冲必须具备以下条件：电路的时间常数微分电路的输出波形要形成尖脉冲必须具备以下条件：电路的时间常数=RC应远小于矩形波脉冲宽度应远小于矩

9、形波脉冲宽度tw，即，即 t tw w。通常，当通常，当t tw w时，可以认为满足条件。时，可以认为满足条件。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源7 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back7 7二、二、RC RC 积分电路积分电路RC积分电路也是一种常用的波形变换电路，它可以把矩形波变换成锯齿波。积分电路也是一种常用的波形变换电路，它可以把矩形波变换成锯齿波。RC积分电路通常用来作为数字电路的延时器、定时器的定时元件，在电视机中可积分

10、电路通常用来作为数字电路的延时器、定时器的定时元件，在电视机中可利用积分电路从复合行、场同步信号中取出场同步脉冲。利用积分电路从复合行、场同步信号中取出场同步脉冲。 积分电路 积分电路波形图 积分电路要求电路的积分电路要求电路的RC RC 时间常数时间常数应远大于脉冲宽度应远大于脉冲宽度t tw w，即，即 t tw w 。 通常，当通常，当3 3t tw w时，可以认为满足条件。时，可以认为满足条件。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源8 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第

11、十章 数字电路基础陈振源主编HEP back8 8 第三节第三节 数制与码制数制与码制 一、数制一、数制 选取一定的进位规则，用多位数码来表示某个数的值，这就是所谓的数制。选取一定的进位规则，用多位数码来表示某个数的值，这就是所谓的数制。1 1十进制数十进制数十进制数有十进制数有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共十个符号，我们称这些符号为数码。共十个符号，我们称这些符号为数码。十进制数运算加法时遵循十进制数运算加法时遵循“逢十进一逢十进一”，减法时遵循，减法时遵循“借一当十借一当十”。十进制数中，数码的位置不同，所表示的值就不相同，分个位、十位、百位十进制数中，数码的位置不同，所表示的值

12、就不相同，分个位、十位、百位，如：如： （268.56）10=2102+6101+8100+510-1+610-2 十进制数用数学式表示的通式为：十进制数用数学式表示的通式为： （N）10=kn-110n-1kn-210n-2k1101k0100k-110-1k-210-2 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源9 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back9 92 . 2 . 二进制数二进制数二进制数仅有二进制数仅有0和和1两个不同的数码。进

13、位规则为两个不同的数码。进位规则为“逢二进一逢二进一”；借位规则为；借位规则为“借借一当二一当二”。对于任意一个二进制数可表示为：。对于任意一个二进制数可表示为： 例如，二进制数（例如，二进制数（10110.1）2=124+023+122+121+020+12- -13 3十六进制十六进制十六进制是十六进制是“逢十六进一逢十六进一”，十六进制有，十六进制有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共共16个不同的数码。个不同的数码。例如，十六进制数例如，十六进制数(3AE)16 =3162+A161+E160 =3162+10161+14160与十进制对应的二进制、十六进制

14、与十进制对应的二进制、十六进制（N）2=kn-12n-1kn-22n-2k121k020k-12-1k-22-2 十进制数0123456789101112131415二进制数00000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111001100110111011110111011111111十六进制数0123456789ABCDEF 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源10 Powerpoint Design by Chen

15、Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back10104 4不同数制的转换不同数制的转换（1）二进制数转换为十进制数）二进制数转换为十进制数 转换方法是：把二进制数按权展开，再把每一位转换方法是：把二进制数按权展开，再把每一位的位值相加，即可得到相应的十进制数。的位值相加，即可得到相应的十进制数。 例题例题 将二进制将二进制(101)2转化为十进制数。转化为十进制数。 解：解：(101)2=122+021+120=(5)10（2）十进制整数转换为二进制数）十进制整数转换为二进制数 转换方法是：把十进制数逐次地用转换方法是：把十进

16、制数逐次地用2除取余数，除取余数，一直除到商数为零。然后将先取出的余数作为二进数的最低位数码。一直除到商数为零。然后将先取出的余数作为二进数的最低位数码。 例题例题 将十进制数将十进制数19转化为二进制数转化为二进制数 解：解：所以所以(19)(19)1010=(=(k k4 4k k3 3k k2 2k k1 1k k0 0) )2 2=(10011)=(10011)2 2 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源11 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主

17、编HEP back1111 （3）二进制数转换为十六进制数）二进制数转换为十六进制数 转换方法是：把每四位二进制数用对应的十转换方法是：把每四位二进制数用对应的十六进制数表示。六进制数表示。 例题例题 将将(11010110101.1100101)2转换为十六进制数。转换为十六进制数。 解：解： 二进制数二进制数 0110 1011 0101 1100 1010 十六进制数十六进制数 6 B 5 C A 即即(011010110101.11001010)2=(6B5.CA)16 （4）十六进制数转换为二进制数）十六进制数转换为二进制数 转换方法是：将每个十六进制数用四位二进转换方法是：将每个十

18、六进制数用四位二进制数表示。制数表示。 例题例题 将十六进制数将十六进制数(7E6AD)16转化为二进制数。转化为二进制数。 解：解：(7E6AD)16=(0111 1110 0110 1010 1101)2 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源12 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1212二、码制二、码制用于表示十进制数的二进制代码称为二一十进制代码用于表示十进制数的二进制代码称为二一十进制代码(Binary Coded Deci

19、mal) 简称简称为为BCD码。常用的码。常用的BCD码有：码有：8421码、码、5421码、余码、余3码等。码等。十进制十进制8421码码5421码码余余3码码0000000000011100010001010020010001001013001100110110401000100011150101100010006011010011001701111010101081000101110119100111001100 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源13 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教

20、育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1313 第四节第四节 逻辑门电路基础逻辑门电路基础能实现一定逻辑功能的电路称为逻辑门电路。能实现一定逻辑功能的电路称为逻辑门电路。 一、基本逻辑门一、基本逻辑门 1 1与逻辑门与逻辑门 （1）与逻辑关系）与逻辑关系 Y=AB 与逻辑实例（2）二极管与门电路）二极管与门电路 “全全1出出1，有，有0出出0” 与门电路 与门图形符号 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源14 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字

21、电路基础陈振源主编HEP back1414 2 2或逻辑门或逻辑门 （1）或逻辑关系）或逻辑关系 Y=A+B 或逻辑实例 （2）二极管或门电路）二极管或门电路 “有有1出出l，全，全0出出0” 或门电路 或门图形符号 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源15 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1515 3 3非逻辑门非逻辑门（1）非逻辑关系）非逻辑关系 非逻辑实例 （2）三极管非门电路）三极管非门电路 “ “入入0 0出出1 1，入，

22、入l l出出0 0” 非门原理电路 非门图形符号 AY 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源16 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1616二、复合逻辑门二、复合逻辑门1 1与非门与非门 与非门电路 与非门逻辑结构与电路符号 与非门的逻辑函数式为与非门的逻辑函数式为 ，其逻辑功能可归纳为，其逻辑功能可归纳为“有有0 0出出1 1，全，全1 1出出0”0” 。 ABY 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源

23、17 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1717 2 2或非门或非门在在或或门后串联门后串联非非门就构成门就构成或非或非门，如图所示。门，如图所示。 或非门逻辑结构及电路符号或或非非门的逻辑函数式为门的逻辑函数式为 ，其逻辑功能可归纳为，其逻辑功能可归纳为“有有1 1出出0 0，全，全0 0出出1”1”。BAY 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源18 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教

24、学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back1818 3 3与或非门与或非门与或非的逻辑结构图及电路符号如下图所示。与或非的逻辑结构图及电路符号如下图所示。 与或非门逻辑结构及电路符号与或非门的逻辑函数式为与或非门的逻辑函数式为 ，其逻辑功能为：，其逻辑功能为：当输入端的任何一组当输入端的任何一组全全l l时，输出为时，输出为0 0；任何一组输入都至少有一个为；任何一组输入都至少有一个为0 0时，输出端才能为时，输出端才能为l l。CDABY 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源19 Powerpoint Design by

25、 Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back19194 4异或门异或门异或异或门的逻辑结构与电路符号如下图所示门的逻辑结构与电路符号如下图所示。异或门逻辑结构及电路符号其逻辑函数表达式为其逻辑函数表达式为 ，其逻辑功能为：，其逻辑功能为：当两个输入端的一端为当两个输入端的一端为0，另一个为另一个为1时，输出为时，输出为1；而两个输入端均为；而两个输入端均为0或均为或均为1时，输出为时，输出为0。 BABAY 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源20 Powerpoint Design

26、 by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2020 三、三、TTLTTL集成门电路集成门电路 集成门电路若是由三极管为主要元件，输入端和输出端都是三极管结构，这种集成门电路若是由三极管为主要元件，输入端和输出端都是三极管结构，这种电路称为三极管电路称为三极管三极管逻辑电路，简称三极管逻辑电路，简称TTL电路。电路。1 1TTLTTL与非门电路与非门电路（1）电路构成）电路构成 主要由输入级、中间级和输出级三部分组成。主要由输入级、中间级和输出级三部分组成。 TTL与非门电路图 TTL与非门等效电路 电子线路

27、电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源21 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2121 （2）工作原理）工作原理 输入信号中至少有一个为低电平，输入信号中至少有一个为低电平，V1基极被钳位在低电平，基极被钳位在低电平， V1集电结不能导集电结不能导通，使通，使V2、V4截止，截止，V3饱和，输出为高电平。饱和，输出为高电平。 输入信号全部为高电平，输入信号全部为高电平，V1基极被处于高电平，基极被处于高电平， V1集电结导通，使集电结导通，使V

28、2、V4饱饱和，和，V3截止，输出为低电平。截止，输出为低电平。 综上所述，该电路的逻辑关系是：综上所述，该电路的逻辑关系是：“有有0出出1，全，全1出出0”，具有与非逻辑功能。，具有与非逻辑功能。2 2TTLTTL集成门电路型号集成门电路型号（1）型号的规定）型号的规定 按现行国家标准规定，按现行国家标准规定，TTL集成电路的型号由五部分构成，集成电路的型号由五部分构成，现以现以CT74LS04CP为例说明型号意义。为例说明型号意义。 C T 74LS04 C P 第五部分用字母表示器件封装第五部分用字母表示器件封装 第四部分用字母表示器件工作温度第四部分用字母表示器件工作温度 第三部分是器

29、件系列和品种代号第三部分是器件系列和品种代号 第二部分表示器件的类型，第二部分表示器件的类型，T代表代表TTL电路电路 第一部分是字母第一部分是字母C，表示符合中国国家标准，表示符合中国国家标准 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源22 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2222（2）引脚读识）引脚读识 TTL集成电路通常是双列直插式外形。根据功能不同，有集成电路通常是双列直插式外形。根据功能不同，有824个个引脚，引脚编号判读方法是

30、把凹槽标志置于左方，引脚向下，逆时针自下而上顺序引脚，引脚编号判读方法是把凹槽标志置于左方，引脚向下，逆时针自下而上顺序排列。排列。 TTL引脚编号排列74LS00为为2输入四输入四与非与非门，其引脚排列见图（门，其引脚排列见图（a）；）；74LS86为为2输入四输入四异或异或门集成电门集成电路，其引脚排列见图（路，其引脚排列见图（b）。）。 （a）74LS00引脚排列图 （b）74LS86引脚排列图 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源23 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第

31、十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2323 用工程应TTL集成电路的功耗较大，且电源电压必须保证在集成电路的功耗较大，且电源电压必须保证在4.755.25V的范围内才的范围内才能正常工作，为避免电池电压下降影响电路正常工作，建议使用稳压电源供电。能正常工作，为避免电池电压下降影响电路正常工作，建议使用稳压电源供电。在电源接通的情况下，不可插拔集成电路，以避免电流冲击造成永久损坏。在电源接通的情况下，不可插拔集成电路，以避免电流冲击造成永久损坏。 TTL电路的电源的正负极性不允许接错，否则可能造成器件的损坏。电路的电源的正负极性不允许接错，否则可能造成器件的损坏。 TTL电路的输入端不

32、能直接与高于电路的输入端不能直接与高于+5.5V或低于或低于-0.5V的低内阻电源连接，的低内阻电源连接，否则可能会损坏器件。否则可能会损坏器件。 TTL电路的输出端不允许与正电源或地端短路，必须通过电阻与正电源或电路的输出端不允许与正电源或地端短路，必须通过电阻与正电源或地端连接。地端连接。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源24 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back24243.3.oc门门 OC门是将原门是将原TTL门电路的输出级

33、三极管门电路的输出级三极管集电极开路，并取消集电极负载电阻集电极开路，并取消集电极负载电阻RL。普通与非门电路不允许输出端直接并联，普通与非门电路不允许输出端直接并联，因为每个与非门输出级的三极管都带有负载因为每个与非门输出级的三极管都带有负载电阻电阻RL，输出电阻较小，若多个与非门的输，输出电阻较小，若多个与非门的输出端并联，将叠加产生较大的电流，通过输出端并联，将叠加产生较大的电流，通过输出低电平的与非门，造成功耗过大，甚至损出低电平的与非门，造成功耗过大，甚至损坏门电路。坏门电路。与非门输入端并联电流形成情况 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源25 Po

34、werpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2525 TTL电路结构和图形符号见图电路结构和图形符号见图 (a)、(b)。使用时为保证。使用时为保证OC门正常工作，必须门正常工作，必须在集成逻辑门电路的输出端外接一个负载电阻在集成逻辑门电路的输出端外接一个负载电阻RL，如图（，如图（c）所示。几个）所示。几个OC门并门并联在一起，只要外接一个负载电阻即可，如图联在一起，只要外接一个负载电阻即可，如图 (d)，因而回路电流不大，可降低功，因而回路电流不大，可降低功耗，并可保证并联与

35、非门正常工作。耗，并可保证并联与非门正常工作。 (a)OC电路结构 (b)OC图形符号 (c)OC单个使用 d)OC多个使用 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源26 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2626 4. 4.三态门三态门 三态门是在三态门是在普通门的基础上加控制端普通门的基础上加控制端EN，它的输出端，它的输出端Y除了有高电平、低电平两种除了有高电平、低电平两种状态外，还可以出现第三种状态状态外，还可以出现第三种状态高阻

36、状态。高阻状态。 有些三态与非门电路，控制端有些三态与非门电路，控制端(或称为使能端或称为使能端)EN=l时为工作状态，输出与输人为与时为工作状态，输出与输人为与非关系；非关系；EN=0时，输出为高阻状态。该控制端为高电平有效。时，输出为高阻状态。该控制端为高电平有效。 另一些三态与非门是另一些三态与非门是EN=0时为工作状态，时为工作状态，EN=l时为高阻状态，该控制端为低电平时为高阻状态，该控制端为低电平有效。有效。 （a）控制端低电平有效 （b）控制端高电平有 三态与非门电路符号 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源27 Powerpoint Design

37、 by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2727 用工程应在电子应用电路中，常利用三态门来实现对数据信号的传输控制。在电子应用电路中，常利用三态门来实现对数据信号的传输控制。 图（图（a）为用于实现信号单向传输的控制电路。）为用于实现信号单向传输的控制电路。 图（图（b）为用于实现信号双向传输的控制电路。）为用于实现信号双向传输的控制电路。 （a）信号单向传输控制 （b） 信号双向传输控制 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源28 Powerpoint Design by

38、Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2828四、四、CMOS集成门电路集成门电路1.1.COMS反相器反相器 当输入端当输入端A为高电平为高电平1时，时，Vl管栅源电压大于它的开启电压，管栅源电压大于它的开启电压，V1管导通，而管导通，而V2管栅源电压反偏而截止，输出管栅源电压反偏而截止，输出1，为低电平，为低电平0。当输入当输入A为低电平为低电平0时，时，Vl管截止，而管截止，而V2管导通，输出管导通，输出Y为高电平。为高电平。 CMOS反相器 CC4069引脚排列图 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4

39、章章 直流稳压电源直流稳压电源29 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back2929 2 2CMOS与非门与非门 CMOS与非门电路如下图所示，两个与非门电路如下图所示，两个NMOS驱动管驱动管V1、V2串联起与门作用，串联起与门作用，两个两个PMOS管管V3、V4并联作为负载。并联作为负载。A、B为输入端，为输入端，Y为输出端。为输出端。当当A、B均为高电平时，均为高电平时，Vl、V2管导通，管导通，V3、V4管截止，输出端管截止，输出端Y为低电平；为低电平；当当A、B

40、中有一个或全为低电平时，中有一个或全为低电平时，V1、V2管中至少有一个截止，输出端管中至少有一个截止，输出端Y为为高电平，即实现与非门功能。高电平，即实现与非门功能。 CMOS与非门电路 CC4023引脚排列图 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源30 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3030 3CMOS或非门或非门 CMOS或非门电路如下图所示，将两个驱动管或非门电路如下图所示，将两个驱动管Vl、V2并联，负载管并联，负载管V3

41、、V4串联串联组成电路即构成或非门电路。组成电路即构成或非门电路。A、B为输入端，为输入端，Y为输出端。为输出端。当当A、B均为低电平时，驱动管均为低电平时，驱动管Vl、V2均截止，负载管均截止，负载管V3、V4均导通，输出端均导通，输出端Y为高电平；为高电平；当当A、B中有一个或全为高电平时，中有一个或全为高电平时，V1、V2管中至少有一个导通，管中至少有一个导通，V2、V4管中管中至少有一个截止，输出端至少有一个截止，输出端Y为低电平，即可实现或非门功能。为低电平，即可实现或非门功能。 CMOS或非门电路 CC4001引脚排列图 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流

42、稳压电源31 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3131 4CMOS传输门和模拟开关传输门和模拟开关 CMOS传输门是由传输门是由NMOS管与管与PMOS管并联互补构成的可控开关电路。管并联互补构成的可控开关电路。VN管管和和VP管的源极与漏极相并联，构成传输门的输入端或输出端。两管的栅极分别加管的源极与漏极相并联，构成传输门的输入端或输出端。两管的栅极分别加上反相的控制信号上反相的控制信号vC 和和 。 CMOS传输门电路图 CMOS图形符号 当当vC =0， =

43、VDD时，时，NMOS管和管和PMOS管均截止，输出与输入之间呈高阻管均截止，输出与输入之间呈高阻状态，传输门不能传递信号，相当于开关断开。状态，传输门不能传递信号，相当于开关断开。 当当vC = VDD ， =0时，若输入信号时，若输入信号vI在在0VDD之间变化，之间变化，VN和和VP管中至少有管中至少有一个管子是导通的，输出与输入之间呈低阻状态，传输门导通，相当于开关闭合。一个管子是导通的，输出与输入之间呈低阻状态，传输门导通，相当于开关闭合。CvCvCv 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源32 Powerpoint Design by Chen Zhe

44、nyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back32325.5.模拟开关模拟开关用用CMOS传输门和反相器可组成模拟开关，如图（传输门和反相器可组成模拟开关，如图（a）所示，图）所示，图 （b）是它的）是它的图形符号。图形符号。 （a）CMOS模拟开关电路图 （b）CMOS模拟开关图形符号当当vC =0，VN管和管和VP管均截止，不能传递信号，相当于开关断开。管均截止，不能传递信号，相当于开关断开。当当vC = 1， 输入信号输入信号vI在在0VDD之间变化，则之间变化，则VN和和VP管中至少有一个管子是管中至少有一个管子是导通的，输出

45、与输入之间呈低阻状态，传输门导通，相当于开关闭合。导通的，输出与输入之间呈低阻状态，传输门导通，相当于开关闭合。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源33 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3333 6 6CMOSCMOS门电路的种类与型号门电路的种类与型号（1）种类）种类 CMOS电路主要有以下三个子系列的产品：电路主要有以下三个子系列的产品： 4000系列系列 40H系列系列 74HC系列系列 （2）型号的规定）型号的规定 CMO

46、S集成电路的型号由五部分构成，集成电路的型号由五部分构成， C C 4066 E J 第五部分用字母表示器件封装第五部分用字母表示器件封装 第四部分用字母表示器件工作温度第四部分用字母表示器件工作温度 第三部分是器件系列和品种代号第三部分是器件系列和品种代号 第二部分表示器件的类型，第二部分表示器件的类型，C代表代表CMOS电路电路 第一部分是字母第一部分是字母C，表示符合中国国家标准，表示符合中国国家标准 （3）引脚读识）引脚读识 CMOS集成电路通常是双列直插式外形，引脚编号判读方法与集成电路通常是双列直插式外形，引脚编号判读方法与TTL电路相同。电路相同。 电子线路电子线路陈振源主编 第

47、第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源34 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3434 用工程应 CMOS集成电路的电源电压一般为集成电路的电源电压一般为10V，电源电压的极性不能接错。，电源电压的极性不能接错。平时要用防静电材料存放平时要用防静电材料存放CMOS集成电路，切不可放在易产生静电的泡集成电路，切不可放在易产生静电的泡沫塑料、塑料袋中。组装及调试时应注意电烙铁、仪表、工作台等良好接地，沫塑料、塑料袋中。组装及调试时应注意电烙铁、仪表、工作台等良好接地，操

48、作人员的服装和手套应选用防静电的材料制成。操作人员的服装和手套应选用防静电的材料制成。 CMOS集成电路不使用的多余输入端不能悬空。集成电路不使用的多余输入端不能悬空。CMOS集成电路的与门集成电路的与门和与非门多余端应接至固定的高电平，或门和或非门多余端应接地。和与非门多余端应接至固定的高电平，或门和或非门多余端应接地。在电源接通的情况下，不可插拔集成电路，以避免造成器件的永久损坏。在电源接通的情况下，不可插拔集成电路，以避免造成器件的永久损坏。 CMOS集成电路的输出端不允许与正电源或地端短路，必须通过电阻与集成电路的输出端不允许与正电源或地端短路，必须通过电阻与正电源或地端连接。正电源或

49、地端连接。 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源35 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3535第五节第五节 逻辑代数的基本定律及逻辑函数化简逻辑代数的基本定律及逻辑函数化简逻辑函数的简化就意味着实现该功能的电路简化，能用比较少的门电路实现相同逻辑函数的简化就意味着实现该功能的电路简化，能用比较少的门电路实现相同的逻辑功能，不仅有利于节省器件，而且还可提高工作的可靠性。的逻辑功能，不仅有利于节省器件，而且还可提高工作的可靠性。一、逻辑

50、代数运算法则一、逻辑代数运算法则1 1逻辑代数的基本公式逻辑代数的基本公式 电子线路电子线路陈振源主编 第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源36 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan电子技术基础教学演示文稿中等职业教育国家规划教材 第十章 数字电路基础陈振源主编HEP back3636二、逻辑函数的公式化简法二、逻辑函数的公式化简法 1 1合并项法合并项法 利用公式利用公式 ，把两项合并为一项，并消去一个变量。，把两项合并为一项，并消去一个变量。 例题例题 化简函数化简函数 解：解： 2 2吸收法吸收法 利用公式利用公式A+AB=A，吸收掉，吸收掉AB项项。