集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：13 TTL

1、第二章 雙極型邏輯門電路雙極型邏輯門電路TTL (Transistor-Transistor Logic)ECL(Emmitor Coupled Logic)I2L (Integred-Injection Logic)2-1 晶體管的開關(guān)作用 在放大電路中，晶體管作為放大元件；但在邏輯IC中，晶體管是作為開關(guān)元件的。一、晶體管的開關(guān)作用（以共射極電路為例）Vcc,VBB為集電極和發(fā)射極的反向偏置電壓。RL：負(fù)載電阻當(dāng)VI為VBB的正脈沖信號(hào)時(shí)當(dāng)VI為負(fù)脈沖或零時(shí)晶體管導(dǎo)通后，工作在飽和區(qū)的稱為飽和開關(guān);工作在非飽和區(qū)的稱為非飽和開關(guān).二、晶體管的工作狀態(tài)晶體管的工作狀態(tài)完全由直流偏置情況決定，

2、如圖可分為三個(gè)區(qū)。當(dāng)晶體管處于反向運(yùn)用狀態(tài)時(shí)，也同樣存在以上三個(gè)區(qū)，但截止區(qū)和飽和區(qū)是一樣的。只討論反向放大區(qū)即可。各工作區(qū)中結(jié)的偏置情況和電流關(guān)系工作區(qū)正向放大區(qū)反向放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)發(fā)射結(jié)偏置VBE0（正偏）VBE0（正偏）VBE0(反偏)集電結(jié)偏置VBC0(正偏）VBC=0（正偏）VBC0（反偏）電流關(guān)系ICIbICRIbICVBB時(shí)，IC隨著IB的增大而上升，VCE隨著IC的增大而下降。當(dāng)VCE=VCC-ICRL=VBE時(shí)，進(jìn)入臨界飽和狀態(tài)： 截止區(qū)：IBIEBOICBO2-2 TTL門電路的工作原理和基本參數(shù)一、簡易TTL門的工作原理多發(fā)射結(jié)晶體管：約定（記?。?、“關(guān)態(tài)”： 2、

3、“開態(tài)”： 二、電壓傳輸特性表示輸出電壓Vo和輸入電壓Vi之間的關(guān)系當(dāng)ViViH時(shí)，VoVOL 開態(tài)當(dāng)ViLViViH時(shí)，輸出不穩(wěn)定VL 邏輯擺幅VW 過渡區(qū)寬度三、TTL門電路的主要參數(shù) 除了上面介紹的VOH、VOL、ViL、ViH外，主要還有IiL、IiH、VN、NO、PC及tpd1、IiL輸入短路電流 IiH輸入漏電流（又稱為高電平輸入電流） IiH由三個(gè)部分組成IpnIcLIcv2、噪容：VN，表示抗干擾能力 VNminVNML，VNMH VNML：電路輸入為低電平時(shí)，干擾信號(hào)的最大幅度 VNMH：電路輸出為低電平時(shí)，輸入端干擾信號(hào)的最大幅度 電位平移3、扇出系數(shù)NO：表示電路的負(fù)載能

4、力，即推動(dòng)同類門的能力： NO=minNOL,NOH NOH：關(guān)態(tài)時(shí)的扇出系數(shù) 這時(shí)輸出為高電平，帶多了高電平會(huì)不合格 VOH=VCC IOHR2 =VCCNOHIIHR2NOH= (VCC VOH)/IIHR2IIH較小， NOH一般可以 達(dá)幾十。NOL：開態(tài)時(shí)的扇出系數(shù),受VOL的限制VOL=VCES2=VCES20+IC2RCS2VCES20=0.1-0.3V,可忽略 VOL=IC2RCS2IC2IR2+NOLIIL改善途徑：4、靜態(tài)功耗：反映了電路自身消耗的電功率。由于VCC一般是固定的，所以可以用電源電流來表征功耗的大小空載導(dǎo)通電源電流ICCL：空載截止電源電流ICCH：平均靜態(tài)功耗 Pc：5、瞬態(tài)特性延遲時(shí)間td：Vi開始上跳到Vo開始下降的時(shí)間，即 tdt1t0，即T2開始導(dǎo)通所需的時(shí)間。下降時(shí)間tf： VO從高電平下降到低電平所需要的時(shí)間。即T2從開始導(dǎo)通到達(dá)到飽和所需的時(shí)間。 tft2t1存貯時(shí)間ts： VI下跳到VO開始上升所需的時(shí)間：ts=t4-t3上升時(shí)間tr： VO從低電平上升到高電平所需的時(shí)間：tr=