數(shù)電-第2章門電路2.3ttl

一、電路組成及工作原理+VCC(5V)R1vIvo4kAD1T1T2T3T4DR21.6kR31kR4130Y輸入級中間級輸出級D1—

保護作用防止輸入電壓過低。1.電路組成因為D1只起保護作用，不參加邏輯判斷，為了便于分析，今后在有些電路中將省去。2.3TTL集成門電路2.3.1TTL反相器2.工作原理+VCC(5V)R1vIvo4kAT1T2T3T4DR21.6kR31kR4130YT2、T4截止RL拉電流T3、D

導(dǎo)通3.6V0.3V1V5V+VCC(5V)R1vIvo4kAT1T2T3T4DR21.6kR31kR4130Y則T1的集電結(jié)和T2、T4的發(fā)射結(jié)(3個PN結(jié))導(dǎo)通4.3V3.6V1.4V0.7V2.1VT1倒置放大狀態(tài)T2飽和，T3、D均截止

T4

飽和二、電壓傳輸特性1+VCC+5VvI+-vO+-AB0vO/VvI/V12341234AB段：vI<0.5V

，vB1<1.3V

，T2、T4截止，T3、D導(dǎo)通。截止區(qū)3.6VBC段：T2開始導(dǎo)通(放大區(qū))，T4仍截止。C線性區(qū)D轉(zhuǎn)折區(qū)E飽和區(qū)0.3VCD段：反相器的閾值電壓(或門檻電壓)DE段：vI>1.4V

，T2、T4飽和導(dǎo)通，T3、D截止。vO=VOL≤0.3V閾值電壓vIvO1G1G21輸出高電平典型值=3.6V輸出低電平典型值=0.3V輸入高電平典型值=3.6V輸入低電平典型值=0.3VVNH

—允許疊加的負(fù)向噪聲電壓的最大值G2輸入高電平時的噪聲容限：VNL

—允許疊加的正向噪聲電壓的最大值G2輸入低電平時的噪聲容限：三、噪聲容限輸入短路電流IIS四、輸入特性1.輸入伏安特性1iI+VCC+5VvI+-voT1iIvI+-be2be4+VCC+5VR14kIV/vImA/i012-1ISIILIVILVIHIHI低電平輸入電流IIL

高電平輸入電流或輸入漏電流IIH即：當(dāng)Ri

為2.5k以上電阻時，輸入端相當(dāng)于高電平2.

輸入端負(fù)載特性1+VCC+5VvI+-voRiT1iB1vI+-be2be4+VCC+5VR14kRiRi/026412vI/VT2、T4飽和導(dǎo)通Ri=Ron

—

開門電阻（2.5k?）RonT2、T4截止Ri=

Roff

—

關(guān)門電阻（<0.7k）即：當(dāng)

Ri

為0.7k

以下電阻時,輸入端相當(dāng)于低電平。Roff0.7V1.4V五、輸出特性vO1+VCC+5VvI+-+-iLvO/ViL/mA0102030-10-20-30123在輸出為低電平條件下，帶灌電流負(fù)載能力IOL可達16mA0.3V受功耗限制，帶拉電流負(fù)載能力IOH可一般為-400A3.6V

注意：輸出短路電流ILS可達-33mA，將造成器件過熱燒毀，故門電路輸出端不能接地?。?！六、傳輸延遲時間1vIvO50%Vom50%VimtvI0tvO0VimVomtPHL

—

輸出電壓由高到低時的傳輸延遲時間。tpd—

平均傳輸延遲時間tPLH

—

輸出電壓由低到高時的傳輸延遲時間。tPHLtPLH典型值：tPHL=8ns,tPLH=12ns最大值：tPHL=15ns,tPLH=22nsT1—

多發(fā)射極三極管e1e2bc等效電路：2.3.2TTL與非門和其他邏輯門電路一、TTL與非門+VCC+5V4kAD2T1T2T3T4D1.6k1k130Y輸入級中間級輸出級D1BR1R2R3R4+VCC+5VR1AD1T1T2T3T4DR2R3R4YR1BD1T1T2輸入級中間級輸出級二、TTL或非門一、集電極開路的與非門（OC門）1.問題的提出標(biāo)準(zhǔn)TTL與非門進行與運算:&ABEF&CD&G1&ABEF&CDG能否“線與”？（OpenCollector)2.3.3TTL集電極開路門和三態(tài)門+5VR4R2T3T4T5R3TTL與非門的輸出電阻很低。這時，直接線與會使電流i

劇烈增加。i功耗T4熱擊穿VOL與非門2：不允許直接“線與”與非門1截止與非門2導(dǎo)通VOHVOL與非門1：i+5VR4R2T3T4T5R3問題：TTL與非門能否直接線與？2.

OC門+VCC+5VR1AD2T1T2T4R2R3YD1B（1）電路組成及符號+VCCRC外接+VCCRCOC門必須外接負(fù)載電阻和電源才能正常工作。YAB&可以線與連接VCC根據(jù)電路需要進行選擇

（2）OC門的主要特點線與連接舉例：+VCCAT1T2T4Y1B+VCCCT1T2T4Y2D+VCCRC+VCCRCY1AB&G1Y2CD&G2線與YY外接電阻RC

的估算：n—OC與非門的個數(shù)m—

負(fù)載與非門的個數(shù)IIH+VCCRC&1&2Y&12&n…&m&…1k…IOHIOH：OC門截止時的漏電流。11.RC最大值的估算iOiI≥VOHminRC≤k—

每個與非門輸入端的個數(shù)IIH：與非門高電平輸入電流(流入接在線上的每個門的輸入端)外接電阻RC

的估算：+VCCRC&1&2Y&12&n…&m&…1k…2.RC最小值的估算0最不利的情況：只有一個OC門導(dǎo)通，iR

和iI都流入該門。IOL：

OC門帶灌電流負(fù)載的能力。iIIILIOL≤IOLiR≤≤RC≥IIL：與非門低電平輸入電流(每個門只有一個，與輸入端的個數(shù)無關(guān))二、輸出三態(tài)門–TSL門(Three-StateLogic)(1)使能端低電平有效1.電路組成+VCC+5VR1AT1T2T3T4DR2R3R4YB1D3使能端(2)使能端高電平有效1ENYA&BENYA&BENEN以使能端低電平有效為例：2.三態(tài)門的工作原理PQP=1（高電平）電路處于正常工作狀態(tài)：

D3

截止，（Y=0或1）+VCC+5VR1AT1T2T3T4DR2R3R4YB1D3使能端P=0(低電平)D3

導(dǎo)通

T2

、T4截止vQ≤1VT3、D截止輸出端與上、下均斷開+VCC+5VR1AT1T2T3T4DR2R3R4YB1D3可能輸出狀態(tài)：0、1或高阻態(tài)QP—

高阻態(tài)記做

Y=Z使能端3.應(yīng)用舉例：(1)用做多路開關(guān)YA11EN1ENA21G1G2使能端10禁止使能01使能禁止(2)用于信號雙向傳輸A11EN1ENA21G1G201禁止使能10使能禁止(3)構(gòu)成數(shù)據(jù)總線EN1EN1EN1…G1G2GnA1A2An數(shù)據(jù)總線011…101…110…注意：任何時刻，只允許一個三態(tài)門使能，其余為高阻態(tài)。TTL系列集成電路①74：標(biāo)準(zhǔn)系列，前面介紹的TTL門電路都屬于74系列，其典型電路與非門的平均傳輸時間tpd＝10ns，平均功耗P＝10mW。②74H：高速系列，是在74系列基礎(chǔ)上改進得到的，其典型電路與非門的平均傳輸時間tpd＝6ns，平均功耗P＝22mW。③74S：肖特基系列，是在74H系列基礎(chǔ)上改進得到的，其典型電路與非門的平均傳輸時間tpd＝3ns，平均功耗P＝19mW。④74LS：低功耗肖特基系列，是在74S系列基礎(chǔ)上改進得到的，其典型電路與非門的平均傳輸時間tpd＝9ns，平均功耗P＝2mW。74LS系列產(chǎn)品具有最佳的綜合性能，是TTL集成電路的主流，是應(yīng)用最廣的系列。名稱國際常用系列型號國產(chǎn)部標(biāo)型號說明四2輸入與非門74LS00T1000四2輸入或門四2異或門四2輸入或非門四2輸入與門雙4輸入與非門雙4輸入與門六反相器8輸入與非門74LS3274LS0274LS0874LS8674LS2174LS2074LS3074LS04T186T1008T1086T1021T1002