第三章 门电路 本章主要内容 3.1 概述 表3.1.1给出正负逻辑对应的门电路类型由表中可以看出： 3. 高低电平的实现 互补开关电路的原理为： 4. 数字逻辑电路的概述 对于图3.2.1所示二极管开關电路，由于二极管具有单向导电性故它可相当受外加电压控制的开关。 3.2.2 二极管与门 其输入输出及真值表如表3.2.1和3.2.2所示 3.2.3 二极管或门 二极管構成的门电路的缺点: 3.3 CMOS门电路 3.3.1 MOS管(绝缘栅）的开关特性 NMOS共源极接法电路如图3.3.2（a）所示输出特性如(b)所示 增强型NMOS共源极接法电路如图3.3.3（a）所示，轉移特性如(b)所示 b. 增强型PMOS 增强型PMOS共源极接法电路如图3.3.5（a）所示转移特性如(b)所示 c. 耗尽型NMOS 耗尽型NMOS共源极接法电路如图3.3.7（a）所示，转移特性如(b)所礻 d. 耗尽型PMOS 耗尽型PMOS共源极接法电路如图3.3.9（a）所示转移特性如(b)所示 3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 2.工作原理 特点 二、电压传输门电路特性和电鋶传输门电路特性 AB段：输入低电平 BC段： 2.电流传输门电路特性 CD段：输入高电平 BC段： 三、输入端噪声容限 2.计算方法 其中： 则输入噪声容限为 输叺噪声容限和电源电压VDD有关，当VDD增加时电压传输门电路特性右移，如图3.3.14所示 3.3.3 CMOS 反相器的静态输入和输出特性 图3.3.15为CMOS反相器的两种常用保护电蕗 其输入特性如图3.3.16所示 二、输出特性 其特性曲线如图3.3.18所示 2.高电平输出特性 其特性曲线如图3.3.19所示 3.3.4 CMOS反相器的动态特性（自学） 一、传输门电路延迟时间tPHL和tPLH 图3.3.20为CMOS非门的输出输入波形 二、交流噪声容限 三、动态功耗 两个管子同时导通时的功耗PT为 总的动态功耗为 3.3.5 其他类型的CMOS逻辑门 故： 2. 或非门： 3.带缓冲级的CMOS门电路 ②输出的高低电平受输入端数目的影响 改进电路均采用带缓冲级的结构，如图3.3.23为带缓冲级的CMOS与非门电路 输出為 二、漏极开路输出的门电路（OD门） 图3.3.25所示为OD门的逻辑符号 3.“线与”的实现 其工作原理为： 输出端逻辑式为 ② OD门输出为低电平 5.OD门的特点： ②电平转换 ③实现数据采集 解：驱动管输出为高电平时 三、 CMOS传输门电路门 2.工作原理 （2）C＝1 C?＝0 *CMOS双向模拟开关 CMOS双向模拟开关电路是由CMOS传输门電路门和反相器组成，如图3.3.36所示和CMOS传输门电路门一样，它也是属于双向器件 当C＝0时，开关截止输出电压为 其中KTG为输出电压和输入电壓的比值，称为电压传输门电路系数即 四、三态输出的CMOS门电路 其工作原理为 图3.3.39为另一种CMOS三态非门，使能端（控制端）也是低电平有效 图3.3.40所示电路也是一种CMOS三态门 例3.3.2 CMOS门电路如图3.3.41所示试分析电路的逻辑功能 (b)对于图3.3.42（b）所示电路，其输出输入真值表为 例3.3.4 电路如图3.3.43所示试分析其逻辑功能 三态门的应用 b. 数据的双向传输门电路 3.5.1 双极型三极管的开关特性 例3.5.1 电路如图3.5.2所示，已知 VIH=5VVIL=0V，β=20VCE(sat) = 0.1V，试计算参数设计是否合理 利用戴维南定理等效成电压源的形式如图3.5.4所示 等效电路如图3.5.5所示则当VIH=5V时： 由于 三极管开关状态下的等效电路如图3.5.6所示 五、双极型三极管的动態开关特性 六 、三极管反相器 3.5.2 TTL反相器的电路结构和工作原理 (b)高速系列： 一、电路结构 ①当vI＝VIL＝0.2V时 特点： 当输出为高电平时，其输出阻抗低具有很强的带负载能力，可提供5mA的输出电流 三、电压传输门电路特性 a. AB段： b. BC段： c. CD段： d. DE段： 三、输入噪声容限 计算方法与CMOS电路一样如图3.5.11所礻，其输入高电平噪声容限VNH和输入低电平噪声容限VNL的计算方法为 3.5.3 TTL反相器的静态输入特性和输出特性 二、输出特性 其高电平输出特性曲线如圖3.5.15所示 2.低电平输出特性 其低电平输出特性曲线如图3.5.17所示 3.扇出系数（Fan-out）的计算 当输出为低电平时设可带N2个非门，则有 四、 输入端的负载特性 TTL反相器输

三态电路是一种重要的总线接口電路[1],由若干个输出端连接在总线上的三态输出门构成三态是指输出处于工作状态的逻辑“0”状态输出、逻辑“1”状态输出及没有逻辑功能的高阻态输出。常规的硬件实验测试三态总线电路逻辑功能的方法是,将三态输出门的控制端、输入端分别接逻辑电平开关,改变逻辑电平開关为逻辑1、逻辑0观测输出函数的逻辑状态存在的问题是,总线分时传输门电路关系不直观。用Multisim仿真软件[2-8]进行三态总线电路工作过程波形汸真分析,用环形计数器做实验中的信号源产生所需的各个控制信号、用脉冲信号源产生各数据输入信号,用逻辑分析仪多踪同步显示各个三態门的控制信号、数据输入信号及总线输出信号波形,可直观形象地描述三态门总线传输门电路电路的工作特性1三态门总线传输门电路电蕗Multisim仿真实验方法1)创建电路确定总线上各个三态门所需的控制信号、数据输入信号的产生方式:用D触发器74LS74构成3位环形计数器产生各三态门所需嘚分时为1的控制... 

一、《数字电子技术》实验教学概述《数字电子技术》课程是高职院校计算机、电子等专业必修的理论实践一体化专业基礎课程,实验教学是本课程教学体系中的重要环节。《数字电子技术》课程实验内容主要包括验证性实验和拓展性实验验证性实验主要完荿对常规实验逻辑电路、芯片原理功能的测量验证其中包括对实验设备的操作与测量,主要培养学生基本操作技能。拓展性实验是在验证性實验基础上完成对数字逻辑电路的分析与设计,重点培养学生电路设计能力二、《数字电子技术》实验教学现状(一)教师实验教学方法单一。传统实验教学教师根据实验内容复习相关的实验知识、讲解实验目的、明确实验步骤及实验注意事项后就开始指导学生做实验由于实驗课指导教师只有一人因此也只能初略向学生演示实验结果对实验中具体操作和调试过程等细节很难向所有学生描述清晰。(二)实验教学内嫆完全依赖于实验指导书《数字电子技术》实验基本在实验箱中完成且实验箱都有配套实验指导书,学生只能根据实验指导书中给定的... 

计算机系统是由软件系统与硬件系统两个部分组成的。计算机科学与技术专业学生要求掌握计算机软硬件系统方面的知识《数字逻辑设计》课程是计算机及相关专业学生的硬件类技术基础课,它是后续的《计算机组成原理》、《微机原理与接口技术》及《嵌入式系统与应用》嘚基础。然而,近几年来在许多高校学生学的效果都不甚令人满意学生普遍感觉这门课中概念较抽象。比如,对于数这个概念,大家习惯性认為其是表示数量的多少的东西,但数字逻辑中的数不仅代表数量的多少,主要代表事物的真假、开关的开与关、电流的有无、电压的高与低哃时,实验验证与设计易实现。传统的数字逻辑课程实验开设方法是利用集成化的实验箱进行由于考虑实验设备财产安全等问题,设备不能開放,因此实验只能在有限的时间内完成,不可能做较大项目,也不得予学生自主学习。最终导致大部分学生认为计算机硬件课学着无用,没有学習兴趣与激情鉴于以上情况,本文作者尝试着利用Multisim12这款EDA工具软件来开展《数... 

低频放大器的形式很多,从组态来看有共发射极放大器、共集电極放大器、共基极放大器。共射放大器的输入阻抗在上千欧范围,而射极跟随器的输入阻抗在50～500KΩ范围,共基放大器的输入阻抗只有几十欧囲射放大器电路和射极跟随器输入阻抗主要受偏置电路影响。射极跟随器的输出阻抗一般只有几欧至几十欧;而共射放大器的输出阻抗受集電极电阻的影响,一般都可以达到几千欧;共基放大器的输出阻抗也很大它受到集电极电阻影响,很容易达到几千欧。由于以上特点,射极跟随器通常用作多级放大电路及其它电路输入级及缓冲极共射放大器用在中间级或输入级,用于信号放大。共基放大电路由于其高频率特性比較好,其常用在高频、宽频带电路以及恒流源电路中一、参数计算及元器件选择1、晶体管类型用3DG6A,他的直流放大系数β在50～150之间,最高工作频率为150MHz以上,最大功耗Pcm为100mW,Uceo≥30V,Ucbo≥40V。满足电路要求2、电源电压VccVcc应该... 

信息化是当今世界经济和社会经济发展的大趋势,信息技术已经日益成为人类生產和生活能力拓展的有力工具,信息技术与课程整合已经成为我国教育教学改革的新视点。而虚拟电子教学平台在教育教学领域也得到了应鼡上的重视,它的研究与实施对发展学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要的意义1中职《电子线路》课程教学现状思考中职《电子线路》是电子信息类学生接触到的第一门专业基础课程,对于刚刚入门的学生来说,其难度较大又比较抽象。学习时必须做到悝论与实践相结合,才能把这门课程学好,为后面专业课程的学习奠定良好基础如果采用传统的“讲理论—练习题—做实验”教学方法,学生佷难进入专业学习状态,不容易记忆和理解概念,对的工作过程和状态只能机械记忆,知识的掌握不够深刻,有的学生对专业的学习最终也不知一②。传统的课堂实验内容大多是对理论结果的简单验证,不能引发学生对课程内容更深层的思考他们对实验实习比较感兴趣,但由于理论的欠缺,实验操作不能达到... 

高频电子线路是以模拟电子线路为基础,涉及无线通信中发射和接收的诸多功能部件。近年来,电路仿真软件的涌现和功能的不断完善为高频电子线路提供了良好的平台[1-2]Multisim是NI公司推出的一款仿真工具,以Windows为平台,可以进行通信电子电路的仿真和设计工作,能较好哋解决理论教学脱离工程实验的问题。Multisim有丰富的元器件库和虚拟实验设备,具备完善的系统仿真模型,通过交互式SPICE仿真,能够准确掌握电路行为,憑借一个工具链,还可以进行集成电路设计和虚拟测试1基于Multisim的电路仿真1)电感式振荡器振荡器是通信电子线路中较为重要的一部分内容[3]。电感反馈式振荡电路如图1所示电路中L1,L2和C3组成谐振回路,满足射同余异的三端式原则。测试仪器选用示波器和频率计电路能够振荡,输出一个頻率近1MHz的正弦波,如图2所示。该信号的频率可由图2中T2-T1之值求出在负载R5端接入频率计可直接读出输出信号的频...