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:重點學習邏輯運算,掌握基本公示、基本規則
目錄
一、數字電路二極管
?二、數字電路三極管
1、截止狀態
2、放大狀態:
3、飽和狀態
三種狀態總結(開關特性)
三、邏輯運算
1、與
2、或
3、非
4、與非和或非
5、異或
6、同或
7、基本公式
8、基本規則
(1)代入規則
(2)反演規則
(3)對偶規則
?四、邏輯函數的表達式
1、邏輯函數的定義和特點
2、邏輯函數的表示方法
3、邏輯函數的互相轉換
一、數字電路二極管
開關特性
(1)二極管的靜態特性
- 加正向電壓VF時,二極管導通,管壓降VD可忽略。二極管相當于一個閉合的開關。
- ?加反向電壓K時,二極管截止,反向電流I可忽略。二極管相當于一個斷開的開關。
(2)二極管的動態特性
二極管在電路中表現為一個受外加電壓V控制的開關。當外加電壓V為脈沖信號時,二極管將隨著脈沖電壓的變化在“開”態與“關”態之間轉換。這個轉換過程就是二極管開關的動態特性。
給二極管電路加入一個方波信號,電流的波形怎么樣?
產生反向恢復過程的原因:反向恢復時間tre就是存儲電荷消散所需要的時間
?二、數字電路三極管
集電極三極管中,從三個區引出相應的電極,分別為基極b,發射極e和集電極c。發射區和基區之間的PN結叫發射結,集電區和基區之間的PN結叫集電結。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。
?
1、截止狀態
當VI小于三極管發射結死區電壓時,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,對應圖中的A點。
三極管工作在截止狀態的條件為:發射結反偏或小于死區電壓。
反偏是指PN結加反向電壓。
死區電壓,指的是即使加正向電壓,也必須達到一定大小才開始導通,這個閾值叫死區電壓。
2、放大狀態:
當VI為正值且大于死區電壓時,三極管導通。有
此時,若調節Rb↓,則IB↑,IC↑,VCE↓,工作點沿著負載線由A點→B點→C點→D點向上移動。在此期間,三極管工作在放大區,其特點為IC=β*IB。
三極管工作在放大狀態的條件為:發射結正偏,集電結反偏
3、飽和狀態
VI不變,繼續減小Rb,當VCE =0.7V時,集電結變為零偏,稱為臨界飽和狀態,對應E點。此時的集電極電流用ICS表示,基極電流用IBS表示,有:
零偏?輸入信號為零的時候,放大器輸出不為零的幅度。
正偏是指PN結加正向電壓
再減小Rb,IB會繼續增加,但IC不會再增加,三極管進入飽和狀態。飽和時的VCE電壓稱為飽和壓降VCES,其典型值為:VCES~0.3V。
三極管工作在飽和狀態的電流條件為:IB >IBS
電壓條件為:集電結和發射結均正偏
三種狀態總結(開關特性)
三、邏輯運算
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
?
兩項相加,一項含著另一項的非,則非因子多余。
?
與或表達式中,兩個乘積項分別包含同一因子的原變量和反變量,而兩項的剩余因子包含在第三個乘積項中,則第三項是多余的。
?
8、基本規則
(1)代入規則
(2)反演規則
?
?
(3)對偶規則
?
?四、邏輯函數的表達式
1、邏輯函數的定義和特點
定義:輸入邏輯變量和輸出邏輯變量之間的邏輯關系。
Y=F(A、B、C、...)
特點:輸入變量和輸出變量只有邏輯0、邏輯1兩種取值。
2、邏輯函數的表示方法
(1)真值表
(2)邏輯函數式
(3)邏輯圖
(4)時序圖(波形圖)
(5)HDL語言(硬件描述語言VHDL)
3、邏輯函數的互相轉換
真值表→表達式→邏輯圖
邏輯圖→表達式→真值表
總結
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內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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