数字电路和模拟电路-3二极管与三极管、基本逻辑运算
前言：重点学习逻辑运算，掌握基本公示、基本规则
目录
一、数字电路二极管
二、数字电路三极管
1、截止状态
2、放大状态:
3、饱和状态
三种状态总结（开关特性）
三、逻辑运算
1、与
2、或
3、非
4、与非和或非
5、异或
6、同或
7、基本公式
8、基本规则
（1）代入规则
（2）反演规则
（3）对偶规则
四、逻辑函数的表达式
1、逻辑函数的定义和特点
2、逻辑函数的表示方法
3、逻辑函数的互相转换
一、数字电路二极管
开关特性
（1）二极管的静态特性
- 加正向电压VF时，二极管导通，管压降VD可忽略。二极管相当于一个闭合的开关。
- 加反向电压K时，二极管截止，反向电流I可忽略。二极管相当于一个断开的开关。
（2）二极管的动态特性
二极管在电路中表现为一个受外加电压V控制的开关。当外加电压V为脉冲信号时，二极管将随着脉冲电压的变化在“开”态与“关”态之间转换。这个转换过程就是二极管开关的动态特性。
给二极管电路加入一个方波信号，电流的波形怎么样?
产生反向恢复过程的原因:反向恢复时间tre就是存储电荷消散所需要的时间
二、数字电路三极管
集电极三极管中，从三个区引出相应的电极，分别为基极b，发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电结。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。
1、截止状态
当VI小于三极管发射结死区电压时，基极电流IB=ICBO≈0，集电极电流IC=ICBO≈0,VCE≈VCC，三极管工作在截止区，对应图中的A点。
三极管工作在截止状态的条件为:发射结反偏或小于死区电压。
反偏是指PN结加反向电压。
死区电压，指的是即使加正向电压，也必须达到一定大小才开始导通，这个阈值叫死区电压。
2、放大状态:
当VI为正值且大于死区电压时，三极管导通。有
此时，若调节Rb↓，则IB↑，IC↑，VCE↓，工作点沿着负载线由A点→B点→C点→D点向上移动。在此期间，三极管工作在放大区，其特点为IC=β*IB。
三极管工作在放大状态的条件为:发射结正偏，集电结反偏
3、饱和状态
VI不变，继续减小Rb，当VCE =0.7V时，集电结变为零偏，称为临界饱和状态，对应E点。此时的集电极电流用ICS表示，基极电流用IBS表示，有:
零偏 输入信号为零的时候，放大器输出不为零的幅度。
正偏是指PN结加正向电压
再减小Rb，IB会继续增加，但IC不会再增加，三极管进入饱和状态。饱和时的VCE电压称为饱和压降VCES，其典型值为:VCES～0.3V。
三极管工作在饱和状态的电流条件为:IB >IBS
电压条件为:集电结和发射结均正偏
三种状态总结（开关特性）
三、逻辑运算
1、与
2、或
3、非
4、与非和或非
5、异或
6、同或
7、基本公式
摩根定律 就是反演定律
两项相加，一项含着另一项的非，则非因子多余。
与或表达式中，两个乘积项分别包含同一因子的原变量和反变量，而两项的剩余因子包含在第三个乘积项中，则第三项是多余的。
8、基本规则
（1）代入规则
（2）反演规则
（3）对偶规则
四、逻辑函数的表达式
1、逻辑函数的定义和特点
定义:输入逻辑变量和输出逻辑变量之间的逻辑关系。
Y=F(A、B、C、...)
特点:输入变量和输出变量只有逻辑0、逻辑1两种取值。
2、逻辑函数的表示方法
（1）真值表
（2）逻辑函数式
（3）逻辑图
（4）时序图（波形图）
（5）HDL语言（硬件描述语言VHDL）
libray IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all; //库定义
entity ZUHE is
port (A，B， C: in std logic;
F: out std_logic) ; //实体
end ZUHE
architecture one of ZUHE is //结构图
begin
F=(not A and not B and C) or (not A and B and C)or (A and B and not C) or (A and B and C);
end;3、逻辑函数的互相转换
真值表→表达式→逻辑图
逻辑图→表达式→真值表