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第2章 逻辑门电路 3、 TTL与非门 一、 TTL集成逻辑门电路 电路的改进 +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C 360? 3k 750? 100? （1）用复合管代替原来的T4。 （2）有源泄放电路 （3）抗饱和电路 肖特基势垒二极管的特点 ①它象PN结一样具有单向导电性； ②它的开启电压比较低，约为0.4～0.5v； ③它本身的电荷存储效应较小。 抗饱和管的工作原理 利用肖特基势垒二极管，使T处于饱和时，将T的集电结正偏电压钳制在0.4v左右，使T不会过饱和。 1、TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00 ) 地GND 外形 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 管脚 电源VCC（+5V） 二、 TTL门电路芯片简介 2、常用TTL逻辑门电路 名称 国际常用系列型号 国产部标型号 说明 四2输入与非门 74LS00 T1000 四2输入或门 四2异或门 四2输入或非门 四2输入与门 双4输入与非门 双4输入与门 六反相器 8输入与非门 74LS32 74LS02 74LS08 74LS86 74LS21 74LS20 74LS30 74LS04 T186 T1008 T1086 T1021 T1002 一个组件内部有四个门，每个门有两个输入端一个输出端。 一个组件内有两个门，每个门有4个输入端。 只一个门，8个输入端。 有6个反相器。 二、 TTL门电路芯片简介 uo(V) ui(V) 1 2 3 UOH (3.4V) UOL (0.3V) (0.3V) ui(V) uo(V) 1 2 3 UOH “1” UOL 阈值UT=1.4V 理想的传输特性 1、传输特性 三、 TTL门电路的主要技术参数 uo(V) ui(V) 1 2 3 UOH (3.4V) UOL (0.3V) 1、传输特性 三、 TTL门电路的主要技术参数 2、关门电平和开门电平 关门电平VOFF——在保证输出为额定高电平的90%的条件下，允许的最大输入低电平值。 开门电平VON——在保证输出为额定低电平时，允许的最小输入低电平值。 VOFF VON 3、转折电平VT阈值电压（1.4v） VT uo(V) ui(V) 1 2 3 UOH (3.4V) UOL (0.3V) 1、传输特性 三、 TTL门电路的主要技术参数 4、输入信号噪声容限 在保证输出为额定高电平的90%的条件下，允许叠加在输入低电平上的噪声电压—低电平噪声容限VNL=VOFF－VIL。 在保证输出为低电平的条件下，允许叠加在输入高电平上的噪声电压—高电平噪声容限VNH=VIH－VON。 VOFF VON VT VNL VNH VIH VIL 5、传输延迟时间--表征开关速度的参数。P49 6、功耗： 7、延时-功耗积：DP=tpdPD 四、 TTL与非门带负载的能力 ？ 1. 前后级之间电流的联系 分两种情况讨论： （1）前级输出为低电平时 （2）前级输出为高电平时 2、灌电流负载——负载电流从外电路流入与非门 IIS IIS IL T1 T1 TTL与非门的灌电流负载能力将受到T5的饱和程度的限制。T5的饱和程度越深（IB5越大），允许的负载电流就越大。 四、 TTL与非门带负载的能力 ？ 1. 前后级之间电流的联系 3、拉电流负载——负载电流从与非门流向外电路 若拉电流IL太大，R4的压降增加，使VC3下降，迫使T3进入饱和状态，β3变小T3、T4组成的复合管使与非门的输出电阻增大，输出高电平下降。 T1 T1 IL IIH IIH 4、扇出系数：以同一型号的与非门作为负载时，一个与非门能够驱动同类与非门的最大数目。 2、灌电流负载. 五、 TTL与非门的输入特性 1、输入特性曲线 +5V R1 IB1 VI II VT VI(V) II(mA) -1.4 ③在VI=0时，按上试估算 II=－IB1=－(EC－VBE1－VI)/R1=-(5－0.7)/R1=1.4mA——输入短路电流 ④在VI0.6v 时，T2开始导通，但T2的C结电阻较大，取电流很小 II≈－IB1 ⑤在VI1.3v，T5开始导通，VB1被箝在2.1v左右，只要VI再增加一点，则T1进入倒置工作状态，II急剧减小，并改变方向。由于VI继续升高，c—e间的等效电阻总不可能做到无穷大，所以II还会有极微小的增加。 ①在VIVT时II为负； ②在VI0.6v时 II可估算为 II=－IB1=－(EC－VBE1－VI)/R1 ⑥输入漏电流：VI=VH时的输入电流，用IIH表示。 五、 TTL与非门的输入特性 2、输入负载特性——VI