數電複習之閘電路
考點總結
1.分析所給ttl電路的邏輯(真值表和邏輯式)
2.計算ttl閘電路的扇出係數
3.oc門負載電阻的計算
4.分析所給的cmos電路的邏輯(真值表和邏輯式)
各考點分析
首先這些電路都是不需要會畫的，會分析就行，因此在複習的時候不要花大把的時間去記憶電路圖，熟悉熟悉就可以，重點在於分析。
1.ttl閘電路
①ttl反相器
電路如圖分為輸入、倒向、輸出**。後兩級都是我們在模電中就已經熟知的結構，在這裡不再贅述。輸入級的d1管的作用就是保護，對電路本身沒有太大影響。我們在這裡給定一定的條件，藉以分析。
設：vcc=5vvil=0.2v，vih=3.4v，von=0.7v，r1=4kω。(注意這裡的vcc=5v，所有的ttl電路的vcc都必須是5v.另外r1=4kω也是乙個定製，在ttl反相器中一般不改變。)
所謂的邏輯分析，就是畫真值表，給定輸入的高低電平所有情況，觀 察對應的輸出，並寫出邏輯表示式的過程。因此我們分輸入的高低電平兩種情況討論：
1>vi=0.2v。
此時的t1管必定導通，因此vb1被鉗位在0.9v.觀察c1和b2，這兩個電流從理論上講應當是相反的，因此都等於零。從而可以算出ib1=ie1≈1ma。而ibs≈0，進而滿足了ib1>>ibs這一深度飽和條件。我們知道深度飽和的條件下，ve=ves<0.3v，這裡我們取0.1v，顯然t2管是截止的，那麼r2是沒有大電流流過的，可以認為vb4處於高電平狀態，同理vb5處於低電平狀態，即t4導通，t5截止，y處於高電平狀態。
2>vi=3.4v.
這一情況請讀者自行依照上文分析，最後可以得到y處於低電平狀態。
綜合上述畫出真值表，寫出邏輯表示式：
這裡必須提到的一點還有ttl反相器的輸入伏安特性曲線，如下圖。請讀者記住圖中對應高低電平下的輸入電流值，在與非門和或非門的電路分析中需要使用到。
②ttl與非門和或非門
電路圖如下：
2.ttl閘電路的扇出係數計算
扇出係數的定義是：乙個ttl閘電路可以帶動相同閘電路的數目。一般是指電流的允許值。這裡給出一道例題藉以講述：
3.oc門負載電阻的計算
oc門即為集電極開路閘電路，是為了實現「線與」這個邏輯而存在的一種電路，只要把幾個oc門的輸出y直接用導線連在一起，就可以得到這幾個輸出的「與」邏輯，但是oc門對於負載電阻rl有著嚴格的要求：
這裡需要特別注意，針對與非門，m為輸入端數，m'為負載門數；針對或非門，m和m'都是輸入端數，這是上文提到的與非門輸入電流問題導致的。
4.cmos整合閘電路
cmos閘電路相較於ttl電路簡便許多，並且不會存在溫漂等問題，分析起來要簡單的多，因此實際電路設計中，ttl電路已經逐步被cmos工藝所替代。由於過於簡單，cmos電路的分析請讀者自行學習，這裡強調的一點是，請一定要注意coms電路中nmos和pmos的上下位置關係不要顛倒，以及n和p型的電壓導通情況不要搞混。
從與非門到暫存器
1.與非門 與非門 nand gate 是數字邏輯中實現邏輯與非的邏輯門。真值表 ab y與非門是一種通用的邏輯門，因為任何布林函式都能用與非門實現。實現非門 實現與門 實現或門 2.資料選擇器 資料選擇器 mux 的邏輯功能是在位址選擇訊號的控制下，從多路資料中選擇一路資料作為輸出訊號。下圖所示為...
TTL與非門電路的工作原理
分立元件閘電路雖然結構簡單，但是存在著體積大 工作可靠性差 工作速度慢等許多缺點。1961年美國德克薩斯儀器公司率先將數位電路的元器件和連線製作在同一矽片上，製成了積體電路。由於積體電路體積小 質量輕 工作可靠，因而在大多數領域迅速取代了分立元件電路。隨著積體電路製作工藝的發展，積體電路的整合度越來...
用或非門實現其他邏輯門
或非門布林表示式 x a b 非門布林表示式 x a 與門布林表示式 x a b 或門布林表示式 x a b 異或門布林表示式 x a b not x 將或非門乙個接線端接0，則另一輸入端與輸出端構成非門 and x,y 將兩個或非門的的兩個輸入端各自連線，再將這兩個輸出端接到第三個或非門的輸入端，...