关于数字电子技术的一些问题,请帮简单我说一下二极管,三极管在数字电路中作为电子开关,尤其是三极管工作在什么状态,避免的是什么状态.什么是门电路,最基本的有哪三个.常用的复合门电

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 19:56:07
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关于数字电子技术的一些问题,请帮简单我说一下二极管,三极管在数字电路中作为电子开关,尤其是三极管工作在什么状态,避免的是什么状态.什么是门电路,最基本的有哪三个.常用的复合门电
关于数字电子技术的一些问题,请帮简单我说一下
二极管,三极管在数字电路中作为电子开关,尤其是三极管工作在什么状态,避免的是什么状态.
什么是门电路,最基本的有哪三个.常用的复合门电路有哪些.
TTL集成逻辑门电路中,TTL代表什么含义,分哪些系列,哪个系列应用最广泛.
“线与”的含义.OC门,三态门有哪些特点.
了解74LS00芯片的相关知识.
TTL集成逻辑门与CMOS集成逻辑门的性能差别.

关于数字电子技术的一些问题,请帮简单我说一下二极管,三极管在数字电路中作为电子开关,尤其是三极管工作在什么状态,避免的是什么状态.什么是门电路,最基本的有哪三个.常用的复合门电
1. 加正向电压时,二极管导通,管压降可忽略.二极管相当于一个闭合的开关.加反向电压V时,二极管截止,反向电流可忽略.二极管相当于一个断开的开关.
2. 三极管作为开关元件,主要工作在饱和和截止两种开关状态,放大区只是极短暂的过过渡状态.
   截止状态:当VI小于三极管发射结死区电压时,IB=ICBO≈0,
   IC=ICEO≈0,VCE≈VCC,三极管工作在截止区;
   放大状态:当VI为正值且大于死区电压时,三极管导通.有
            VB=VI-VBE/Rb≈VI/Rb
  此时,若调节Rb↓,则IB↑,IC↑,VCE↓,三极管工作在放大区,其特点为 IC=βIB .
    三极管工作在放大状态的条件为:发射结正偏,集电结反偏 
3. 门电路是实现各种逻辑关系的基本电路,是组成数字电路的最基本单元.从逻辑功能上看,有与门、或门和非门,还有由它们复合而成的与非门、或非门、与或非门、异或门等.
4.TTL集成逻辑门电路系列
  1).74系列——为TTL集成电路的早期产品,属中速TTL器件.其典型电路与非门的平均传输时间tpd=10ns,平均功耗P=10mW.
  2).74L系列——为低功耗TTL系列,又称LTTL系列.
  3).74H系列——为高速TTL系列.其典型电路与非门的平均传输时间tpd=6ns,平均功耗P=22mW.
  4).74S系列——为肖特基TTL系列,进一步提高了速度.其典型电路与非门的平均传输时间tpd=3ns,平均功耗P=19mW.
  5).74LS系列——为低功耗肖特基系列.其典型电路与非门的平均传输时间tpd=9ns,平均功耗P=2mW.
  6).74AS系列——为先进肖特基系列,
  7).74ALS系列——为先进低功耗肖特基系列.
5. 线与逻辑:即两个输出端(或者两个以上)直接互连就可以实现AND的逻辑功能.在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件.在硬件上,可用OC门或三态门来实现.用OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻.
   OC门:又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路.实际使用中,有时需要两个或者两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据用同一条导线输送出去.因此,需要一种新的与非门电路来实现线与逻辑,这种门电路就是集电极开路与非门电路,简称OC门
  三态门(ST门):主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器.
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7. TTL与CMOS的区别
  TTL:双极型器件,一般电源电压 5V,速度快(数ns),功耗大(mA级),负载力大,不用端多数不用处理.
  CMOS:单级器件,一般电源电压 15V,速度慢(几百ns),功耗低,省电(uA级),负载力小,不用端必须处理.
  CMOS 和 TTL 电平的主要区别在于输入转换电平.
  CMOS:它的转换电平是电源电压的 1/2,因为 CMOS 的输入是互补的,保证了转换电平是电源电压的 1/2.
  TTL:由于它的输入多涉及晶体管的结构,决定了转换电平是 2 倍的 PN 结正向压降,大约为 1.4V.TTL 电源只有 5V的,而且输入电流的方向是向外的!
  CMOS 电路应用最广,具有输入阻抗高、扇出能力强、电源电压宽、静态功耗低、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点,但多数工作速度低于 TTL 电路.
  如果是 TTL 驱动 CMOS,要考虑电平的接口.TTL 可直接驱动 74HCT 型的 CMOS,其余必须考虑逻辑电平的转换问题.
  如果是 CMOS 驱动 TTL,要考虑驱动电流不能太低.74HC/74HCT 型 CMOS 可直接驱动 74/74LS 型 TTL,除此需要电平转换.
  由于 CMOS 的输入阻抗都比较大,一般比较容易捕捉到干扰脉冲,所以 NC 的脚尽量要接个上拉电阻,而且 CMOS 具有电流闩锁效应,容易烧掉 IC,所以输入端的电流尽量不要太大,最好加限流电阻.