《数字电子技术基础》第三章主要探讨的是集成逻辑门电路,这是数字系统设计的基础。集成逻辑门主要包括TTL(Transistor-Transistor Logic)和CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)两种类型。在学习这章内容时,需要掌握以下几个关键知识点:
1. **TTL与非门**:
- **电压传输特性**:输出电压UO与输入电压UI之间的关系,包括输出高电平UOH和低电平UOL,以及开门电平UON和关门电平UOFF。
- **输入特性**:输入电流II与输入电压UI的关系,包括输入短路电流IIS和输入漏电流IIH。
- **输入负载特性**:输入电压UI随输入负载RI变化的影响。
- **输出特性**:输出电压UO跟随输出电流IO变化的关系,以及高电平和低电平噪声容限。
2. **集电极开路(OC)门和三态(TS)门**:
- **OC门**:允许多个门的输出端并联,实现“线与”功能,但需要外接负载电阻。
- **TS门**:输出端有三种状态:高电平、低电平和高阻态,适用于构成数据总线,只在使能时输出有效。
3. **CMOS集成逻辑门**:
- **工作原理**:静态功耗低,输入阻抗高,集成度高,抗干扰能力强,电源电压范围宽。
- **使用注意事项**:输出端不能直接接电源或地,多余输入端不能悬空,输入端接电阻到地视为逻辑0。
在实际应用中,例如习题3-1,我们需要通过真值表和逻辑表达式来分析二极管电路。对于TTL与非门(如3-2所示),我们需计算输入电阻RI对输入电压UI的影响。而在3-3题中,通过比较两个TTL与非门的关门电平和开门电平,可以判断抗干扰能力的强弱。对于3-4题,根据TTL门电路的负载能力和电平标准,可以判断逻辑表达式的正确性。
掌握这些基本概念和计算方法是数字电子技术基础学习的重要环节,这不仅有助于理解逻辑门的工作原理,还能为设计和分析更复杂的数字电路奠定基础。在解决实际问题时,需要灵活运用这些知识点,并注意电路的实际操作限制。