集成逻辑门电路及应用

　集成逻辑门电路的种类繁多，有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等，以下简单介绍几种 常用的门电路及应用电路。
　　1．集成逻辑门电路
　　（1）常用逻辑门电路图形符号
　　常用逻辑门电路图形符号见表1。
　　表1 常用逻辑门电路图形符号

　　（2）反相器与缓冲器
　　反相器是非门电路，74LS04是通用型六反相器，与该器件的逻辑功能且引脚排列兼容的器件有74HC04， CD4069等。74LS05也是六反相器，该器件的逻辑功能和引脚排列与74LS04相同，不同的是74LS05是集电极 开路输出（0C门），在实际使用时，必须在输出端至电源正端接上拉电阻。
　　缓冲器的输出与输人信号同相位，它用于改变输人输出电平及提高电路的驱动能力，74LS07是集电极开 路输出同相输出驱动器，该器件的输出高电压达30V，灌电流达40mA，与之兼容的器件有74HC07，74HCT07 等。74LS04，CD4069引脚排列图如图1所示。

　图1 74LS04，CD4069引脚排列图
　　（3）与门和与非门
　　与门和与非门种类繁多，常见的与门有2输入、3输入、4输入与门等；与非门有2输入、3输人、4输人、8输人等，常见的74LS系列（74HC系列）与门和与非门引脚排列图如图2所示。

图2 常见的74LS系列（74HC系列）与门和与非门引脚排列图
　　74LS08是四2输人与门，74LS00和CD4011是四2输入与非门，74LS20是双4输人与非门。
　　2．集成门电路的应用
　　（1）定时灯光提醒器
　　电路如图3所示，由六非门CD4069（仅用到其中两个非门，分别用IC－1和IC－2表示）和电阻、电容、 电源等组成，此电路可以在1～25分钟内预定提醒时间，使用时，利用时间标尺预定时间，打开电源开关 ，定时器绿灯亮，表示开始计时，到了预定的时间，绿灯灭，红灯亮。
　　电路的工作原理：当开关在开的位置时，C上的电压由0V逐渐上升，上升的速度由R1，RP和C决定，第一 个反相器的输人端的电位由电容C上的电压决定，在C上的电压比较低时，对第一个非门IC－1的输人来说 为低电平，IC-1的输出为高电平，绿灯亮，第二个非门IC－2的输出为低电平，红灯开不亮。当C上的电压 逐渐上升到高电平时，IC-1的输出为低电平，绿灯灭，IC－2的输出为高电平，红灯亮。使用时，提醒时 间的长短是通过调整电位器RP的阻值设置的，RP越大，C上的电压上升的速度越慢，等待的时间越长，理 论上提醒时间为0.69（R1＋RP）C，由于

图3 定时灯光提醒器电路
　　采用普通大容量的电解电容，误奉较大，根据实践经验，当RP＝20kΩ时，等待的时间约为1分钟，当RP＝ 1MΩ时，等待的时间约为40分钟。
　　（2）定时声音提醒器
　　由四2输入与非门CD4011构成定时声音提醒器，电路如图4所示。CD4011的4个与非门分别用IC1－1，ICl －2，IC1－3，IC-4表示，其中，IC1－1，R1，C1，RP组成定时器电路，IC1-2，lCl-3，R2，C2组成音频 振荡器，IC14起隔离缓冲、反相作用，SA1为电源开关，SA2为定时开关。

图4 CD4011构成定时声音提醒器电路
　　当按下电源开关SA1时，因IC1－1输入端接低电平，IC1－1的输出为高电平，IG1－2的控制端接高电平 ，使IC1－2，IC1－3，R2，C2组成音频振荡器工作，扬声器发声。
　　当按下定时开关SA2后，电容C1，被迅速充电，当松开SA2后，电容Cl又经R1，RP缓慢放电。此时IC1-1 输入端接高电平，lCl－1的输出为低电平，IC1-2的控制端接低电平，使IC1-2，IC1-3，R2，C2组成音频 振荡器停振，扬声器不发生，定时开始。随着电容C1的逐渐放电，ICl－l的输人电压逐渐下降，当电压下 降到电源电压一半以下时，IC1－1输人端接低电平，IC1－1的输出为高电平，从而IC1-2的控制端接高电 平，使IC1-2，IC1－3，R2，C2组成的音频振荡器工作，扬声器发声，以提醒主人定时时间已到。调整RP ，可改变定时时间。
　　（3）双音门铃电路
　　由六非门CD4069和四2输人与非门CD401 1构成双音门铃电路，如图5所示。IC1为六非门CD4069，电路中 使用了其中3个非门，分别用IC1-1，IC1-2，IC1-3表示。IC2为四2输人与非门CD4011，分别用IC2-1， IC2-2，IC2-3，IC2-4表示。
　　电路的工作原理：220V交流电经变压器变压，经VD1～VD2桥式整流、C2滤波，得到直流电压提供给控制 电路。电路中IC2－l，IC2－2，R2，C2组成音频振荡器，IC2－3，IC2-4，R3，C4组成另一个音频振荡器 ，这两个音频振荡器是否工作是由lCl－1，IC1－2和R1，C1组成的低频振荡器控制的。低频振荡器的输出 是矩形波，当输出为高电平时，与非门lC2－3的控制端为高电平，由IC2-3，IC2-4，R3，C4组成的音频振 荡器起振，音频信号经VD6加到VT1管基极，经放大后推动扬声器BL发声，此时，由于非门IC1－3的输人端 为高电平，输出为低电平，与非门IC2－1的控制端即为低电平，导致lC2－1，IC2－2，R2，C3组成的音频 振荡器停振。当低频振荡器的输出是低电平时，与非门IC2－3的控制端为低电平，由IC2－3，IC2－4，R3 ，C4组成的音频振荡器停振，而与非

图5 双音门铃电路
　　门IC2-1的控制端为高电平，导致IC2－1，IC2－2，R2，C3组成的音频振荡器起振。因此，由IC1-1，IC1 －2和R1，C1组成的低频振荡器周期性地控制着两个音频振荡器的起振和停振，扬声器交替地发出两个音 频信号的输出信号。
　　如果将两个音频振荡器的振荡频率设计成一高一低，扬声器可发出“嘀－嘟－嘀－嘟”的声音。