数电一：逻辑门

一、逻辑门电路的分类

按逻辑功能不同分
与门、或门 、非门、异或门、与非门、或非门、与或非门

按电路结构不同分
TTL 集成门电路 ：　　输入端和输出端都用三极管的逻辑门电路。
CMOS 集成门电路 ：　　用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。

按功能特点不同分
普通门(推拉式输出)
输出开路门
三态门
CMOS传输门

二、高电平和低电平的含义

高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值。

正逻辑：一般高电平为3.5~5V，低电平为0 ~ 0.3V
负逻辑：一般高电平为0 ~ 0.3V，低电平为3.5~5V

一、与门电路

与门：只有当输入全为‘1’时，输出才为‘1’，否则为‘0’
真值表：

表达式： Y=AB

二、或门

或门：只要一个输入为1，输出为1，全0输出为0
真值表：

表达式： Y=A+B

三、非门

非门：输入和输出相反
真值表：

表达式：

异或逻辑

异或门：输入相异，输出为1

同或逻辑

同或门：输入相同，输出为1

“与非” 门电路

有“0”出“1”，全“1”出“0”

“或非” 门电路

有“1”出“0”，全“0”出“1”

(一)OC门 （Open collector gate）

介绍：集电极开路的门电路（可以看到下图三极管的集电极C没有连接任何东西）

OC作用
1、自己加上拉电阻和电源，可增加驱动能力（但注意灌电流，即流入芯片所能承受的最大电流），增大上拉电阻值，电流变小，减小上拉电阻值，电流变大。
2、实现“线与逻辑”。只要其中有一个输出为低电平，输出Y便为低电平；仅当两个门的输出均为高电平时，输出Y才为高电平。实现了两个与非门输出相“与”的逻辑功能。

关于CO与OD的相关参考链接：
https://blog.youkuaiyun.com/limanjihe/article/details/52382141
http://www.cnblogs.com/xiangxiangyuan/p/3787831.html
https://blog.youkuaiyun.com/u013451157/article/details/53065202

OD门 为漏极开路的门电路，功能和OC门差不多

(二)三态输出门

介绍：具有三种状态的门电路，分别为高电平，低电平高阻态。

当 EN（非） = 0 时，Y = A，三态门处于工作状态；
此时非门输出1，T‘₂导通，上方T‘₁（P沟道）的G（栅极）等于EN（非）0，所以也导通，此时，当A=1，T₁不导通，T₂导通，Y输出0，当A=0，T₁导通，T₂不导通，Y输出1。
当 EN （非）= 1 时，三态门输出呈现高阻态，又称禁止态。
高阻态：就好像输入引脚悬空，对后级无影响，它的状态由后级电路的状态决定。

(三)CMOS 传输门

工作原理
　　当 C = VDD，uI = 0 ~ VDD 时，VN、 VP 中至少有一管导通，输出与输入之间呈现低电阻，相当于开关闭合。uO = uI，称传输门开通。

当 C = 0V，uI = 0 ~ VDD 时，VN、VP 均截止，输出与输入之间呈现高电阻，相当于开关断开。
uI 不能传输到输出端，称传输门关闭。
总结：
　　 C = 1，C = 0 时，传输门开通，uO = uI；
　　 C = 0，C = 1 时，传输门关闭，信号不能传输。

CMOS 门电路比之 TTL 的主要特点

1、功耗极低
2、抗干扰能力强
3、电源电压范围宽
4、输出信号摆幅大(UOH ≈ VDD，UOL 约等于0 V)
（对于TTL门低电平大约为0.3V）
5、输入阻抗高
6、扇出系数大（带负载能力强）
7、对于一般情况下，TTL门比COMS门电平翻转
快一些

闲置输入端的处理

TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电平，
CMOS 电路多余输入端不允许悬空。

二、集成逻辑门电路的选用

1、工作频率要求（高低电平翻转所需时间）
2、输入电源电压要求
3、功耗问题
4、电平翻转对输入电压的要求
5、注意灌电流和拉电流