第2章 逻辑门电路

2.1 概述

用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路，通称为逻辑门电路。常用的逻辑门电路主要有：与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）、同或门（XNOR）等。

在数字电路中，通常用高（H）、低（L）电平分别表示二值逻辑的真（1）和假（0）两种状态。图2.1表示获得高、低输出电平的开关电路基本原理。当开关S断开时，输出电压Vo为高电平；当开关S接通后，输出电压Vo为低电平。开关S在数字电路中可以用半导体二极管或三极管组成，只要通过输入信号Vi控制二极管或三极管工作在截止和导通两个状态，就可以起到图2.1中的开关S的作用。

如果输出以高电平表示逻辑1，以低电平表示逻辑0，则称这种表示方法为正逻辑。反之，若以输出的高电平表示0，以低电平表示1，则称这种表示方法为负逻辑。除非特别说明，本书中将采用正逻辑。

逻辑门电路种类繁多，按是否集成来分类，可分为分立元件逻辑门电路和集成逻辑门电路。集成电路按照其内部有源器件的不同又可以分为两类：双极型晶体管集成电路（Bipolar Integrated Circuit）和绝缘栅场效应管集成电路（MOS Integrated Circuit）。其中，以TTL（Transistor-Transistor Logic）为代表的双极型晶体管集成电路和以CMOS（Complementarymetal Oxidesemiconductor）为代表的绝缘栅场效应管集成电路，被广泛应用到计算机、工业控制、消费电子等领域。本章将重点介绍TTL集成逻辑门电路和MOS集成逻辑门电路的基本原理和电气特性，为实际应用打下基础。

图2.1 获得高低电平的开关电路基本原理图