数字电路和模拟电路-3二极管与三极管、基本逻辑运算
前言:重點(diǎn)學(xué)習(xí)邏輯運(yùn)算,掌握基本公示、基本規(guī)則
目錄
一、數(shù)字電路二極管
?二、數(shù)字電路三極管
1、截止?fàn)顟B(tài)
2、放大狀態(tài):
3、飽和狀態(tài)
三種狀態(tài)總結(jié)(開(kāi)關(guān)特性)
三、邏輯運(yùn)算
1、與
2、或
3、非
4、與非和或非
5、異或
6、同或
7、基本公式
8、基本規(guī)則
(1)代入規(guī)則
(2)反演規(guī)則
(3)對(duì)偶規(guī)則
?四、邏輯函數(shù)的表達(dá)式
1、邏輯函數(shù)的定義和特點(diǎn)
2、邏輯函數(shù)的表示方法
3、邏輯函數(shù)的互相轉(zhuǎn)換
一、數(shù)字電路二極管
開(kāi)關(guān)特性
(1)二極管的靜態(tài)特性
- 加正向電壓VF時(shí),二極管導(dǎo)通,管壓降VD可忽略。二極管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)。
- ?加反向電壓K時(shí),二極管截止,反向電流I可忽略。二極管相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。
(2)二極管的動(dòng)態(tài)特性
二極管在電路中表現(xiàn)為一個(gè)受外加電壓V控制的開(kāi)關(guān)。當(dāng)外加電壓V為脈沖信號(hào)時(shí),二極管將隨著脈沖電壓的變化在“開(kāi)”態(tài)與“關(guān)”態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程就是二極管開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)特性。
給二極管電路加入一個(gè)方波信號(hào),電流的波形怎么樣?
產(chǎn)生反向恢復(fù)過(guò)程的原因:反向恢復(fù)時(shí)間tre就是存儲(chǔ)電荷消散所需要的時(shí)間
?二、數(shù)字電路三極管
集電極三極管中,從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極,分別為基極b,發(fā)射極e和集電極c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié),集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電結(jié)。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。
?
1、截止?fàn)顟B(tài)
當(dāng)VI小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí),基極電流IB=ICBO≈0,集電極電流IC=ICBO≈0,VCE≈VCC,三極管工作在截止區(qū),對(duì)應(yīng)圖中的A點(diǎn)。
三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為:發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓。
反偏是指PN結(jié)加反向電壓。
死區(qū)電壓,指的是即使加正向電壓,也必須達(dá)到一定大小才開(kāi)始導(dǎo)通,這個(gè)閾值叫死區(qū)電壓。
2、放大狀態(tài):
當(dāng)VI為正值且大于死區(qū)電壓時(shí),三極管導(dǎo)通。有
此時(shí),若調(diào)節(jié)Rb↓,則IB↑,IC↑,VCE↓,工作點(diǎn)沿著負(fù)載線由A點(diǎn)→B點(diǎn)→C點(diǎn)→D點(diǎn)向上移動(dòng)。在此期間,三極管工作在放大區(qū),其特點(diǎn)為IC=β*IB。
三極管工作在放大狀態(tài)的條件為:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏
3、飽和狀態(tài)
VI不變,繼續(xù)減小Rb,當(dāng)VCE =0.7V時(shí),集電結(jié)變?yōu)榱闫?#xff0c;稱(chēng)為臨界飽和狀態(tài),對(duì)應(yīng)E點(diǎn)。此時(shí)的集電極電流用ICS表示,基極電流用IBS表示,有:
零偏?輸入信號(hào)為零的時(shí)候,放大器輸出不為零的幅度。
正偏是指PN結(jié)加正向電壓
再減小Rb,IB會(huì)繼續(xù)增加,但I(xiàn)C不會(huì)再增加,三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。飽和時(shí)的VCE電壓稱(chēng)為飽和壓降VCES,其典型值為:VCES~0.3V。
三極管工作在飽和狀態(tài)的電流條件為:IB >IBS
電壓條件為:集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正偏
三種狀態(tài)總結(jié)(開(kāi)關(guān)特性)
三、邏輯運(yùn)算
1、與
2、或
?
3、非
?
4、與非和或非
?
5、異或
?
6、同或
?
7、基本公式
摩根定律 就是反演定律
?
兩項(xiàng)相加,一項(xiàng)含著另一項(xiàng)的非,則非因子多余。
?
與或表達(dá)式中,兩個(gè)乘積項(xiàng)分別包含同一因子的原變量和反變量,而兩項(xiàng)的剩余因子包含在第三個(gè)乘積項(xiàng)中,則第三項(xiàng)是多余的。
?
8、基本規(guī)則
(1)代入規(guī)則
(2)反演規(guī)則
?
?
(3)對(duì)偶規(guī)則
?
?四、邏輯函數(shù)的表達(dá)式
1、邏輯函數(shù)的定義和特點(diǎn)
定義:輸入邏輯變量和輸出邏輯變量之間的邏輯關(guān)系。
Y=F(A、B、C、...)
特點(diǎn):輸入變量和輸出變量只有邏輯0、邏輯1兩種取值。
2、邏輯函數(shù)的表示方法
(1)真值表
(2)邏輯函數(shù)式
(3)邏輯圖
(4)時(shí)序圖(波形圖)
(5)HDL語(yǔ)言(硬件描述語(yǔ)言VHDL)
3、邏輯函數(shù)的互相轉(zhuǎn)換
真值表→表達(dá)式→邏輯圖
邏輯圖→表達(dá)式→真值表
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的数字电路和模拟电路-3二极管与三极管、基本逻辑运算的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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