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第2章 门电路 二、CMOS三态门 1 A EN T P2 T P1 Y T N1 T N2 +V DD a 电路 1 EN A EN Y b 符号 ①EN 1时，TP2、TN2均截止，Y与地和电源都断开了，输出端呈现为高阻态。 ②EN 0时，TP2、TN2均导通，TP1、TN1构成反相器。 可见电路的输出有高阻态、高电平和低电平3种状态，是一种三态门。 三、CMOS漏极开路门（OD门） 1、电路组成及符号 图 a 是CMOS漏极开路门的电路图，图 b 是它的逻辑符号。 a 电路图 +V’DD Y B1 D VSS B 1 A RD 外接 Y A B b 逻辑符号 2、主要特点 ①输出MOS管的漏极是开路的，工作时必须外接电源V’DD和电阻RD，实现的逻辑功能是Y＝A·B。 ②可以实现线与功能，即可以把几个OD门的输出端连接起来实现与运算。 ③可以用来实现逻辑电平变换。 ④带负载能力强。输出为高电平时带拉电流负载能力IOH决定于外接电源V’DD和电阻RD；输出为低电平时带灌电流负载能力IOL由输出级MOS管的容量决定，比较大。 作业题 P136 题2.4 a d f k 题2.5 a b c 题2.6 a c d 题2.8 2.4 TTL集成门电路 2.4.1 TTL反相器 1、电路组成 一、电路组成及其工作原理 TTL是晶体管-晶体管逻辑 Transistor-Transistor Logic 的简称。TTL逻辑门由若干晶体三极管、二极管和电阻组成。 ①输入级 由T1、R1、D1组成， D1是保护二极管，是为防止输入 端电压过低而设置的； ②中间级 由T2、R2、R3组成，T2集电极输出驱动T3，发射极输出驱动T4； ③输出级 由T3、T4、D和R4组成。 图 a 是TTL反相器的典型电路图，它有三部分组成： 中间级 a A R1 4kΩ T3 T2 T1 Y R4 +5V T4 R2 1.6kΩ R3 130Ω 1kΩ uI uO D +VCC 输入级 输出级 3.6V 0V 3.6V 0V D1 2、工作原理 ①、当电路输入端A接高电平（3.6V）时 3.6V 3.6V 4.3V 全导通 0.7V×2 1.4V 电位钳 在2.1V 发射结反偏 UBE1＝2.1－3.6＝－1.5V＜0 T1管发射结处于反向偏置，而集电结处于正向偏置，所以，T1管处于发射结和集电结倒置使用的工作状态。 1V UC2＝UCES2＋Ube4＝0.3＋0.7≈1V ∵UC2≈1V，该值不足以使T3、D导通，故T3、D截止。 输入为1输出为0 uO＝0.3V VCC +5V Y R2 1.6KΩ R1 4KΩ T1 A R3 1KΩ R4 130Ω D1 D T2 T3 T4 ②、当电路输入端接低电平 0V 时 0V 截止 发射结导通 Ub1≈0＋0.7＝0.7V ∵Ub1≈0.7V ，作用于T1 管的集电结和T2、T4管的发射结，不足以让T2、T4导通。故T2、T4截止。 uO≈VCC－Ube3－UD＝5－0.7－0.7＝3.6V 输入为0输出为1 ≈5V 4.3V 0.7V 由于T2截止，VCC通过R2、T3和D管使之工作在导通状态，T3发射结和D的导通压降均为0.7V 。 ib3≈0 VCC +5V Y R2 1.6KΩ R1 4KΩ T1 A R3 1KΩ R4 130Ω D1 D T2 T3 T4 3.6V 综上所述可知，图2.4.1 a 所示电路确实实现了非运算，是非门，即反相器。 输入特性是指输入电流与输入电压之间的关系曲线，即II f uI 的函数关系。典型的输入特性如图所示。 二、静态特性 　1、输入特性 ① 输入端短路电流IIS 当uI UIL 0V时的输入电流称为输入端短路电流IIS，是uI 0即输入端对地短接时，由反相器输入端流出来的电流。数值为： ② 输入漏电流IIH。  当uI UIH 3.6V时的输入电流称为输入漏电流IIH，即T1倒置工作时的反向漏电流，其电流值很小，倒置时其电流放大系数βi 0.01～0.02，若取βi 0.02，则数值为：  ③ 输入端负载特性 反映接在反相器输入端电阻Ri两端的电压uI和Ri阻值之间关系的曲线称为输入端负载特性曲线，简称输入端负载特性如图所示。 开门电阻Ron 当Ri ∞，即输入端悬空时，iB1经T1集电极流入T2基极，使T2饱和导通。进而使T4也饱和导通并导致T3、D截止，反相器处于导通状态，输出电压uO UOL≤0.3V，而uB1由于bc1、be2、be4结的钳位作用，被固定在2.1V，因此uI uB1-uBE1 2.