第03章逻辑门电路4汇编.ppt

3.4 TTL逻辑门电路 3.4.1 基本的BJT反相器的动态性能 3.4.2 TTL反相器 4. 采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力 当输出为低电平时，T3处于深度饱和状态，T4截止， T3的集电极电流可以全部用来驱动负载。 2. TTL与非门电路的工作原理 任一输入端为低电平时: T1的发射结正向偏置而导通，T2截止。输出为高电平。 3.4.5 TTL与非门的技术参数 4. 扇入与扇出系数 4. 扇入与扇出系数 * 3.4.7 改进型TTL门电路?抗饱和TTL电路 3.4.1 基本的BJT反相器的动态性能 3.4.2 TTL反相器的基本电路 3.4.3 TTL反相器的传输特性 3.4.4 TTL与非门电路 3.4.5 TTL与非门的技术参数 3.4.6 TTL或非门、集电极开路门和 三态门电路 TTL反相器的产生: 若考虑基本反相器负载电容CL 的影响，在反相器输出电压?O 由低向高过渡时，电路由VCC 通过Rc对CL充电。 vcc Rc T CL 反之，当?O由高向低过渡时，CL又将通过BJT放电。CL的充、放电过程均需经历一定的时间，必然会增加输出电压?O波形的上升时间和下降时间，导致基本的BJT反相器的开关速度不高。故需寻求更为实用的TTL电路结构。 1. TTL反相器的基本电路 2. TTL反相器的工作原理 3. 采用输入级以提高工作速度 4. 采用推拉式输出级以提高开关速度 和带负载能力 1. TTL反相器的基本电路 R b1 4k W R c 2 1.6k W R c 4 130 W T 4 D T 2 T 1 + – v I T 3 + – v O 负载 R e2 1K W V CC (5V) 输入级 中间级 输出级 3.4.2 TTL反相器 2. TTL反相器的工作原理 （1）当输入为低电平 （?I = 0.2 V） 0.9V 0.2V ?O≈VCC－VBE4－VD ＝5－0.7－0.7 =3.6V 高电平（3.6V） ?O 放大 T4 截止 T3 截止 T2 深饱和 T1 低电平(0.2V) ?I 3.4.2 TTL反相器 2. TTL反相器的工作原理 当输入为高电平（?I = 3.6 V） 3.6V 4.3V 2.1V 1.4V 0.2V 低电平0.2V） ?O 截止 T4 饱和 T3 饱和 T2 倒置放大 T1 全为高电平(3.6V) ?I 3.4.2 TTL反相器 3. 采用输入级以提高工作速度 （1）当TTL反相器?I由 3.6V变0.2V的瞬间 0.9V 1.4V T1管的变化先于T2、 T3管的变化； T1管Je正偏、Jc反偏， T1工作在放大状态。 T1管射极电流?1 iB1很快地从T2的基区抽走多余的存储电荷,从而加速了状态转换。 3.4.2 TTL反相器 输出为高电平时，T3截止，T4组成的电压跟随器的输出电阻很小，所以输出高电平稳定，带负载能力也较强。 3.6V 2.1V 1.4V 0.2V 0.9V 0.2V 3.6V 3.4.2 TTL反相器 波形上升沿陡直。而当输出电压由高变低后， CL很快放电，输出波形的上升沿和下降沿都很好。 输出端接有负载电容CL时，在 输出由低到高跳变的瞬间，CL充电，其时间常数很小，使输出 2 v O / V 5 4 3 2 1 0 3 . 6 V . 48 V 0 . 2 V 1 2 E D C B A 0 . 4 V 1.1V 1. 2 V v I / V ?I很低，T1的发射结为正向偏置。T1饱和使T2、T3截止，同时T4和D导通。?O=3.6V。 ?I = ?B ，T1仍维持饱和。但?B2 = ?C1增大使T2的发射结刚好正偏。 ?B2= ?I+VCES ， ?I(B)=VF－VCES=0.6V－0.2V≈0.4V CD段：当?I的值继续增加C点后，使T3饱和导通， ?O?0.2V ?I(D)=?BE3+?BE2－?CES1 = (0.7+0.7－0.2)V=1.2V 当?I的值从D点再继续增加时，T1将进入倒置放大状态，保持?O= 0.2V △?B2=△?I， BC段的斜率为d?O/d?I = ?Rc2/Re2= ?1.6。 ?I ?B时，由T1的集电极供给 T2的基极电流，但T1仍保持为 饱和状态。在BC段内，T2对?I 的增量作线性放大: *3.4.3 TTL