Ⅰ 使用位操作指令和使用逻辑门电路实现布尔函数有什么优缺点
使用位操作指令,实现布尔代数函数:
优点:编程灵活;
缺点:需要软件编程环境,就是要有微处理器系统。
逻辑门电路,实现布尔代数:
优点:使用逻辑门电路实现布尔函数,响应速度快;
缺点:对于复杂的布尔函数,逻辑门电路亦复杂。
Ⅱ 二极管门电路存在哪些缺点,在三极管门电路中是如何克服这些缺点的
二极管,驱动大,反应速度低。三极管驱动小,反应速度快。
Ⅲ 与非门和非门电路制作简单抢答器的优缺点
这个我在行!一般抢答器要用到锁存器,即把抢答状态锁住不允许别的人再答,从而判断先后,如果只是简单的两个人抢答(两输入)那只要用到两个D触发器连接成互锁状态就行了,用与非门构建抢答器可能会导致电路非常复杂,逻辑不清楚,其实D触发器也是由许多基础的门电路构成,你犯不着再从最基础的做起,除非你是为了练手艺,打基础。再深一点如果涉及多路输入和数字显示(LED数码管)就要用到编码原理了。先说这么多,祝你新年快乐!
Ⅳ DTL在建筑图纸上是什么
早期的双极型集成逻辑门采用的是二极管——三极管的电路(DTL)形式。由于其速度较低,以后发展成晶体管晶体管电路(TTL)形式。二极管晶体管逻辑门电路(DTL) 基本DTL与非门是由分立元件与非门演变过来的,
(1)由输入二极和D1, D2, D3和电阻RA构成的与门。 (2)串联二极管D4, D5为电平移位二极管。 (3)晶体管T和电阻RC,RB构成非门。不难理解,该电路具有与非逻辑功能。假设各二极管的结电压为0.7 V,当输入信号A,B,C中有一个或一个以上为低电平(设0.3 V)时,VP1=1 V,不可能使D4, D5和VBE同时导电,则三极管截止,输出为高电平。当输入信号A,B,C全部为高电平(设+3.6 V)时,VP1≥2.1 V,使D4, D5和VBE同时导电,晶体管饱和,输出为低电平。
DTL门电路的缺点是工作速度低。当输入信号由低电位跳变到高电位时,电流通过RA和二极管D4, D5流入三极管的基极,这个驱动电流是比较大的,使三极管很快由截止到饱和。但输入由高电位变到低电位时,电阻RA里的电流流向输入端,三极管的反向驱散电流为RB里的小电流。由于没有大的反向驱散电流,三极管由饱和到截止的过程就比较长,使DTL与非门电路的工作速度低。一般在100ns左右。
Ⅳ 基本逻辑门电路有哪些各有什么特点
高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门,“或”门,“非”门,“异或”门(也称:互斥或)等等。
组成
逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成,成为分立元件门。也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上,构成集成逻辑门电路。
简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。
作用
高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门,“或”门,“非”门,“异或”门(也称:互斥或)等等。
逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。
类别
逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关,它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系),所以门电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。第一类为双极型晶体管逻辑门电路,包括TTL、ECL电路和I2L电路等几种类型;第二类为单极型MOS逻辑门电路,包括NMOS、PMOS、LDMOS、VDMOS、VVMOS、IGT等几种类型;第三类则是二者的组合BICMOS门电路。常用的是CMOS逻辑门电路。
1、TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L系列,74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。 TTL门电路有74(商用)和54(军用)两个系列,每个系列又有若干个子系列。TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响。
Ⅵ 逻辑门电路的工作情况
CMOS反相器在电容负载情况下,它的开通时间与关闭时间是相等的,这是因为电路具有互补对称的性质。下图表示当vI=0V时,TN截止,TP导通,由VDD通过TP向负载电容CL充电的情况。由于CMOS反相器中,两管的gm值均设计得较大,其导通电阻较小,充电回路的时间常数较小。类似地,亦可分析电容CL的放电过程。CMOS反相器的平均传输延迟时间约为10ns。
双极型门电路
TTL是transistor-transistorlogic的缩写,就是晶体管到晶体管逻辑电路的意思。COMS是MOS管的,TTL就是晶体管的。TTL门电路是双极型集成电路,与分立元件相比,具有速度快、可靠性高和微型化等优点,分立元件电路已被集成电路替代。二极管构成的与门和或门。由于实际的二极管并不是理想的,正向导通时存在压降(硅管均为0.7V),所以低电平信号经过一级与门后,其电平将升高0.7V;高电平信号每经过一级或门其电平将下降0.7V。也就是说由二极管构成的与门和或门均不能用以构成实用的逻辑电路。为克服二极管门电路的上述缺点,可采用具有反相放大特性的三极管来构成门电路,即TTL门电路。LSTTL与非门电路:该电路可以看作由二极管D1、D2构成的与门、三极管T2构成的非门及用三极管T3、T4取代R3′,T2的BE结取代RB的改进型与非门的组合。1、LSTTL门电路的静态特性:(1)LSTTL门电路的静态输入特性、(2)LSTTL门电路的静态输出特性、LSTTL电路中的74LS125芯片有如图所示三态输出方式:0、1和高电阻。三态电路特别适合于总线结构系统和外围电路,也适用于数字控制设备,数字仪表中一般逻辑电路间的连接。(3)LSTTL门电路的电压传输特性、(4)LSTTL门电路的抗干扰特性――噪声容限UNLSTTL门电路的输入低电平噪声容限VNL=0.5V,输入高电平噪声容限VNH=0.3V。2、LSTTL门电路的动态特性:(1)LSTTL门电路的平均传输延迟时间
TP,由于二极管和三极管由导通到截止或者由截止到导通都需要时间,且受到电路中的寄生电容和负载电容等的影响,电路的输出波形总是滞后于输入波形。(2)LSTTL门电路的动态尖峰电流,在电源电流脉冲的边沿(主要是下降沿)产生了尖峰,这就是动态尖峰电流。3、LSTTL门电路的温度特性:温度变化对LSTTL门电路电气性能的影响比对CMOS门电路影响大得多,主要是:
1、输入高电平通过图2.30中D1、D2的漏电流I1H随温度升高而增大。OC门输出高电平或输出高电阻状态的漏电流IOZ会增大,电路的输出驱动能力将下降。2、输出高电平VOHP随温度降低而降低。其原因是VOH=VCC-2VBE,温度降低导致VBE增大,故VOH减小。根据噪声容限的概念,VOH的减小则系统的抗干扰能力降低。3、LSTTL门电路的阈值电压VT主要取决于VD和VBE1,于是VT随着温度的升高而下降。因温度每升高1℃,则PN结压降低减小2mV,所以当温度从-55℃上升到+125℃时,VT将下降300mV以上。
普通的TTL门电路和其他类型的双极型集成门电路:
1、普通TTL门电路:①将LSTTL门电路74LS00中的肖特基三极管换成普通三极管,将肖特基二极管换成普通二极管,将输入端的二极管与门换成多射极晶体管输与门,普通TTL与非门电路。②三3输入与非门7410的工作状态表。2、ECL门电路(1)“发射极耦合逻辑”门电路,简称为ECL门电路,是一种非饱和型的高速逻辑电路。(2)ECL或/或非门的电压传输特性。(3)ECL电路与TTL电路相比较优点主要表现在:①由于输出端采用射极输出结构,故输出电阻很低,带负载能很强。例如国产CE10K系列门电路能驱动同类门电路数目达90个以上。②工作速度最快。③ECL电路可以直接将输出端并联以实现“线或”的逻辑功能,同时有、互补的输出端,使用非常方便。④由于T1~T5管的ic几乎相等,故电路开关过程中电源电流几乎没有变化,电路内部的开关噪声很小。缺点主要表现在:①功耗大。②抗干扰能力差,即噪声容限低,因为ECL电路的逻辑摆幅仅0.8V,直流噪声容限仅200mV左右。③输出电平的稳定性较差。3、I2L电路:(1)集成注入逻辑”门电路,简称I2L电路,它具有结构简单,功耗低的优点,特别适合制成大规模集成电路。(2)I2L电路的多集电极输出结构在构成复杂逻辑电路时十分方便。(3)I2L门电路与TTL门电路的比较
I2L电路的优点主要表现在:①I2L电路能在低电压、微电流下工作。②I2L门电路结构简单。③各逻辑单元之间不需要隔离。I2L电路的缺点主要表现在:①开关速度慢。②抗干扰能力差。
BicMOS门电路 双极型CMOS或BiCMOS的特点在于,利用了双极型器件的速度快和MOSFET的功耗低两方面的优势,因而这种逻辑门电路受到用户的重视。
BiCMOS反相器
右图表示基本的BiCMOS反相器电路,为了清楚起见,MOSFET用符号M表示BJT用T表示。T1和T2构成推拉式输出级。而Mp、MN、M1、M2所组成的输入级与基本的CMOS反相器很相似。输入信号vI同时作用于MP和MN的栅极。当vI为高电压时MN导通而MP截止;而当vI为低电压时,情况则相反,Mp导通,MN截止。当输出端接有同类BiCMOS门电路时,输出级能提供足够大的电流为电容性负载充电。同理,已充电的电容负载也能迅速地通过T2放电。上述电路中T1和T2的基区存储电荷亦可通过M1和M2释放,以加快电路的开关速度。当vI为高电压时M1导通,T1基区的存储电荷迅速消散。这种作用与TTL门电路的输入级中T1类似。同理,当vI为低电压时,电源电压VDD通过MP以激励M2使M2导通,显然T2基区的存储电荷通过M2而消散。可见,门电路的开关速度可得到改善。
BiCMOS门电路
根据前述的CMOS门电路的结构和工作原理,同样可以用BiCMOS技术实现或非门和与非门。如果要实现或非逻辑关系,输入信号用来驱动并联的N沟道MOSFET,而P沟道MOSFET则彼此串联。正如下图所示的2输入端或非门。当A和B均为低电平时,则两个MOSFETMPA和MPB均导通,T1导通而MNA和MNB均截止,输出L为高电平。与此同时,M1通过MPA和MpB被VDD所激励,从而为T2的基区存储电荷提供一条释放通路。另一方面,当两输入端A和B中之一为高电平时,则MpA和MpB的通路被断开,并且MNA或MNB导通,将使输出端为低电平。同时,M1A或M1B为T1的基极存储电荷提供一条释放道路。因此,只要有一个输入端接高电平,输出即为低电平。
Ⅶ 目前市场上常用的门电路是由哪种方式构成的,有哪些优缺点。
目前常抄用的门电路有CMOS和TTL,除此之外还有ECL、IIL、Bi-CMOS等。
TTL门电路集成体积小、重量轻、可靠性好,传输速度快,传输延迟时间短,因此迅速取代了分立器件组成的数字电路。然而TTL也存在一个严重的缺点,就是它的功耗比较大,因此只能作成小规模集成电路和中规模集成电路,而无法制作大规模和超大规模的集成电路。
COMS集成电路的突出优点在于功耗低,所以非常适合制作大规模的集成电路,随着工艺的不断进步,COMS电路逐渐取代了TTL电路成为当前集成电路的主流产品。
另一方面,COMS电路的速度慢,传输延迟时间长,但功耗低。 COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流容易急剧增大。
Ⅷ 门电路组合电路有什么优缺点
你好!优点是,能解决你的问题,缺点是,电路会变的复杂
Ⅸ 分析用译码器实现组合电路和用门电路组成组合电路有什么优缺点
用译码器优点是电路简单,缺点是有几个变量就要用几位的译码器,输出端可能有很大的浪费(比如四个变量组成的一个表达式)。用门电路优点是层次清晰,缺点是电路较为复杂,所需门电路元件多。
Ⅹ 二极管或门电路存在电平偏离现象及带负载能力差的缺点
是有。电平偏离现象是因为二极管有正向压降,带载能力差是因为没有放大器驱动,而且还有一个下拉电阻。