电子基础之门电路讲解

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概述

1. 门电路

门电路：实现基本和常用逻辑运算的电子电路，叫逻辑门电路。例如：实现与运算的叫与门，实现或运算的叫或门，实现非运算的叫非门，也叫做反相器，等等。

2. 门电路的分类

分立元件门电路：用分立的元件和导线连接起来构成的门电路。

集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都制作在一块半导体   芯片上，再封装起来，便构成了集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门电路。

3. 正负逻辑问题

(1) 关于高低电平的概念 

   电位指绝对电压的大小；电平指一定的电压范围。

   高电平和低电平：在数字电路中分别表示两段电压范围。

2  半导体二极管门电路

2.1   二极管的开关特性 

1. 半导体二极管：将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了半导体二极管。

PN结：采用不同的参杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一硅片上，在它们的交界面形成PN结。

半导体：根据物体导电能力的不同分为：导体、半导体  和绝缘体。常用的半导体材料有：硅（Si）和锗（Ge）均为4价元素

N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷）使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。自由电子为多子。

P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼）使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半导体。

说明：

开关C，E

控制量iB

为使BJT工作在饱和状态，必须iB>IBS

3、TTL反相器的电压传输特性 

　电压传输特性：输出电压uO与输入电压uI的关系曲线。

（1）曲线分析

3.5   CMOS 门电路

MOS管的开关特性

CMOS反向器

其它类型的CMOS门电路

CMOS门电路的正确使用

　　CMOS门电路的基本构成单元是MOS门电路。

        MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的门电路。

     MOS管：NMOS和PMOS管

     当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管(意为互补)。

　  MOS管有增强型和耗尽型两种

      在数字电路中，多采用增强型

     MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得到了十分迅速的发展。