门电路外特性及参数.ppt

* 一. 电压传输特性  TTL与非门电压传输特性是表示输出电压UO随输入电压UI变化的一条曲线， 电压传输特性曲线大致分为四段：如图2.2所示。  2.2 TTL与非门的外特性与参数 图 2.2TTL与非门电压传输特性 （a） 测试电路示意图; （b） 曲线 （1） AB段。 输入电压UI≤0.6 V时，T1工作在深度饱和状态，UCES1＜0.1V, UB2＜0.7V,故T2、T5截止，T3、T4导通UO≈3.6 V为高电平。与非门处于截止状态，所以把AB段称截止区 （2）BC段。输入电压 0.6V＜UI＜1.3 V时，0.7V≤UB2＜1.4V ，T2开始导通，T5仍未导通，T3、T4处于射极输出状态。随UI的增加，UB2增加， UC2下降，并通过T3、 T4使UO也下降。因为UO基本上随UI的增加而线性减小， 故把BC段称线性区。  （3） CD段。输入电压1.3V＜UI＜1.4V时，T5开始导通， 并随UI的增加趋于饱和。使输出UO为低电平。所以把CD段 称转折区或过渡区。  (4) DE段。当UI≥1.4V时, T2、T5饱和，T4截止，输出 为低电平。与非门处于饱和状态。 所以把DE段称饱和区。 二. 主要参数 （1）输出高电平UOH和输出低电平UOL。 电压传输特性曲线截止区的输出电压为UOH，饱和区的输出电压为UOL：一般产品规定UOH≥2.4V，UOL＜0.4 V。  （2） 阈值电压UTH：电压传输特性曲线转折区中点所 对应的输入电压为UTH，也称门槛电压。一般TTL与非门 的UTH≈ 1.4V。  （3）关门电平UOFF和开门电平UON：保证输出电平为 额定高电平（2.7V左右）时，允许输入低电平的最大值， 称为关门电平UOFF。通常UOFF≈1V , 一般产品要求 UOFF≥0.8 V。保证输出电平达到额定低电平（0.3V）时，允许输入高电平的最小值，称为开门电平UON。通常UON≈1.4V，一般产品要求UON≤1.8 V。  （4） 噪声容限UNL、UNH：在实际应用中，由于外界干 扰、电源波动等原因，可能使输入电平UI偏离规定值。为 了保证电路可靠工作，应对干扰的幅度有一定限制，称为 噪声容限。它是用来说明门电路抗干扰能力的参数。 输入低电平噪声容限UNL：是指在保证输出为高电平UOH的前提下，输入低电平的允许上限值UILmax与输入低电平（前级输出低电平）USL之差用UNL表示:  UNL = UILmax - USL 输入高电平噪声容限UNH：是指在保证输出为低电平UOL的前提下，输入高电平的允许下限值UIHmin与输入高电平（前级标准输出高电平）USH之差 UNH = UIHmin - USH  (5) 输入短路电流IIS：当UI=0时，流经这个输入端的电流称为输入短路电流IIS。输入短路电流的典型值约为 -1.5mA。 (6) 输入漏电流IIH：当UI＞Uth时, 流经输入端的电流称为输入漏电流IIH， 即T1倒置工作时的反向漏电流。其值很小，约为10μA。  (7) 扇出系数NO：扇出系数是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，通常NO≥8。  （8）平均延迟时间tpd：平均延迟时间指输出信号滞后于 输入信号的时间，它是表示开关速度的参数，一般, TTL与非门tpd为3～40ns。 （9）空载导通电源电流ICCL：是指输入端全部悬空（相当于输入1），与非门处于导通状态时，电源提供的电流。 （10）空载截止电源电流ICCH：是指输入端接低电平、输出端开路时，电源提供的电流。 （11）空载导通功耗PON和空载截止功耗POFF：将ICCL和ICCH分别乘以电源电压就得到PON和POFF，它们是衡量集成电路本身功耗水平的参数。 （12）速度—功耗积（dp积）：平均延迟时间与空载功耗的积。其值越小越好。 表 2.2 常用TTL门电路型号 三、TTL与非门产品介绍 部分常用中小规模TTL门电路的型号及功能如表 2.2所示。 四-2输入与非门 三-3输入与非门 二-4输入与非门 8输入与非门 74LS00 74LS10 74LS20 74LS30 逻 辑 功 能 型 号 图 2.774LS00、 74LS20管脚图 图2. 7所