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第二章 基本逻辑运算与 集成逻辑门 2．或门电路 二、三极管非门电路 一、电压传输特性 2.3.2 TTL与非门的特性和技术参数 测试电路 +5V ui uo uo(V) ui(V) 1 2 3 UOH (3.4V) UOL (0.3V) 传输特性曲线 uo(V) ui(V) 1 2 3 UOH “1” UOL (0.3V) 阈值UT=1.4V 理想的传输特性 输出高电平 输出低点平 1. 输出高电平UOH、输出低电平UOL UOH?2.4V UOL ?0.4V 便认为合格。 典型值UOH=3.4V UOL=0.3V 。 2. 阈值电压UT uiUT时，认为ui是低电平。 uiUT时，认为ui是高电平。 UT =1.4V 二、输入、输出负载特性 ？ 1. 前后级之间电流的联系 分两种情况讨论： （1）前级输出为 高电平时 （2）前级输出为 低电平时 前级输出为 高电平时 前级 后级 反偏 +5V R4 R2 R5 T3 T4 R1 T1 +5V 级间电流：流出前级，记为IOH（拉电流）。 拉电流能力：维持UOH时，所允许的最大拉电流值。 前级输出为 低电平时 前级 后级 R1 T1 +5V 级间电流：流入前级，记为IOL ，约 1.4mA 。称为灌电流。 +5V R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 灌电流的计算 饱和压降 R1 T1 +5V +5V R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 2. 扇出系数 扇出系数：与非门电路输出能驱动同类门的个数。 IiH1 IiH3 IOH 前级输出为 高电平时： +5V R4 R2 R5 T3 T4 T1 前级 T1 T1 IiH2 T1 T1 T1 +5V R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 前级 IOL IiL1 IiL2 IiL3 前级输出为低电平时： 与非门的扇出系数一般是10。 3. 输入端通过电阻R接地 R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C 问题：这时，输入是“1”还是“0”？ R 较小时：uiUT ， T2不导通，输出高电平。 R增大时：R??ui??ui=UT时，输出低电平。 +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C R ui 计算临界电阻值： 即：当R?1.45k?时，可以认为输入为“1”； 当R1.45k?时，可以认为输入为“0”。 以上分析说明： 悬空的输入端相当于接高电平。为了防止干扰，一般将悬空的输入端接高电平。 TTL与非门在使用时多余输入端处理： 1. 接+5V。 2. 若悬空，UI=“1”。 3. 输入端并联使用。 4. 平均传输时间 t ui 0 t uo 0 50% 50% tpd1 tpd2 典型值：3 ? 10 ns 如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00 ) 地GND TTL门电路芯片简介 外形 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 管脚 电源VCC（+5V） § 2.4 其它类型的TTL门电路 2.4.1 集电极开路的与非门（OC门） 一、 问题的提出 标准TTL与非门进行与运算: A B E F C D G 1 A B E F C D G 能否“线与”？ （Open Collector) +5V R4 R2 T3 T4 T5 R3 TTL与非门的输出电阻很低。这时，直接线与会使电流 i 剧烈增加。 i? 功耗? T4热击穿 UOL ? 与非门2： ?不允许直接“线与” 与非门1 截止 与非门2 导通 UOH UOL 与非门1： i +5V R4 R2 T3 T4 T5 R3 问题：TTL与非门能否直接线与？ RL UCC 集电极悬空 +5V F R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 A B C 符号 应用时输出端要接一上拉负载电阻 RL 。 二、OC门结构 特点：RL 和UCC 可以外接。 F = ABC 1. OC门可以实现“线与”功能。 UCC F1 F2 F3 F 分析：F1、F2、F3任一导通，则F=0。 F1、F2、F3全截止，则F=1 。 输出级 RL UCC RL T5 T5 T5 ?F=F1F2F3 OC门的应用 ② 实现电平转换——抬高输出高电平。 OC门输出的低电平UOL=UCES5≈0.3V，高电平UO