《三、数字集成电路》集体备课PPT课件优质课下载

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　　在数字电路中，用电平的高和低来代表逻辑1和逻辑0。

不同类型的逻辑电路，其高、低电子的电压值有不同的界定规则。

如图所示用电阻和开关构成的电路中，开关闭合，开关所呈现的电阻为0，使得开关两端的电压也就是输出电压为0，输出低电平；反之，若开关断开，因为电阻R上没有电流流过，R上的电压为0，所以输出电压等于电源电压，即输出高电平。因此，用开关可以实现高、低电平，这是构成门电路的基础。

门电路中的开关不能使用机械开关，因为机械开关不仅体积大、寿命短、操作不方便，而且开关的速度低。在现代高速电子控制系统中，开关每秒可能要开合上亿次，机械开关是绝对无法胜任的，必须使用电子开关，即用晶体管、晶闸管、继电器或MOS管(金属氧化物半导体场效应管)做成的开关。如图就是用晶体三极管代替上图中的机械开关得到的电路。

　　以NPN型晶体管为例。晶体三极管T的基极b起到控制的作用，集电极c及发射极e形成开关两个端点，由b极来控制其开闭。c、e两端的电压即为开关电路的输出电压V0。当输入电压V1为高电平时，发射结和集电结都处于正向偏置状态，三极管处于饱和状态，相当于开关闭合，这时集电极发射极之间的电压Vce≈0，即输出低电平，而集电极电流ic≈VCC/RC。当输入电压V1为低电平时，晶体管截止，相当于开关断开，这时集电极电流iC≈0，而集电极发射极电压Vce≈VCC，即输出为高电平。这就是晶体三极管的理想稳态开关特性。

小试验

试验目的：

观察晶体三极管的开关特性。

试验准备：

晶体三极管3DK4C 1只，10kΩ、2.2kΩ电阻各1只，3V(或5V)电源1只，多用电表。

试验过程：

在电路试验板上按图搭接电路，并在下列各空格处填入试验结果。

(1)将输入端接地，用多用电表测量电阻Rc两端的电压Ur= V，此时晶体三极管集电极的电流Ice (填“很大”或“很小”)，三极管处于 （填“导通”或“截止”)状态；三极管集电极c与发射极e之间的电压Uce= V，属于 (填“高”或“低”)电平。

(2)将输入端接3V电压，用多用电表测量电阻Rc两端的电压Ur= V，此时晶体三级管集电极的电流Ice (填“很大”或“很小”)，三极管处于 (填“导通”或“截止”)状态；二极管集电极c与发射极e之间的电压Uce= V，应属于 (填“高”或“低”)电平。

(3)用发光二极管高、低电平检测器检测(1)、(2)两种情况下电路的输入端和输出端，判断该电路的逻辑功能。

试验总结：

晶体三极管是否可以当做开关使用？为什么？

0

很小

截止

3

高

2.8

很大

导通