2.3TTL门电路.ppt

一、电路组成及工作原理 +VCC(5V) R1 vI vo 4k? A D1 T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y 输入级 中间级 输出级 D1 — 保护作用 防止输入电压过低。 1.电路组成 因为 D1 只起保护作用，不参加逻辑判断，为了便于分析，今后在有些电路中将省去。 2.3 TTL集成门电路 2.3.1 TTL反相器 2. 工作原理 +VCC(5V) R1 vI vo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y T2 、 T4截止 RL 拉电流 T3 、 D 导通 3.6V 0.3V 1V 5V +VCC(5V) R1 vI vo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y 则 T1 的集电结和 T2、T4的发射结(3 个 PN 结)导通 4.3V 3.6 V 1.4V 0.7V 2.1V T1 倒置放大状态 T2 饱和，T3 、D 均截止 T4 饱和 二、电压传输特性 1 +VCC +5V vI + - vO + - A B 0 vO/V vI/V 1 2 3 4 1 2 3 4 AB 段： vI 0.5 V ， vB1 1.3 V ， T2 、T4 截止， T3 、D 导通。 截止区 3.6V BC 段： T2 开始导通(放大区)，T4 仍截止。 C 线性区 D 转折区 E 饱和区 0.3V CD 段： 反相器的 阈值电压(或 门槛电压) DE 段： vI 1.4 V ， T2 、T4 饱和导通， T3 、D 截止。 vO = VOL ≤ 0.3 V 阈值电压 vI vO 1 G1 G2 1 输出高电平 典型值 = 3.6 V 输出低电平 典型值 = 0.3 V 输入高电平 典型值 = 3.6 V 输入低电平 典型值 = 0.3 V VNH —允许叠加的负向噪声电压的最大值 G2 输入高电平时的噪声容限： VNL —允许叠加的正向噪声电压的最大值 G2 输入低电平时的噪声容限： 三、噪声容限 输入短路电流 IIS 四、输入特性 1. 输入伏安特性 1 iI +VCC +5 V vI + - vo T1 iI vI + - be2 be4 +VCC +5 V R1 4k? I V / v I mA / i 0 1 2 -1 IS I IL I VIL VIH IH I 低电平输入电流 IIL 高电平输入电流或输入漏电流 IIH 即：当 Ri 为 2.5 k? 以上电阻时，输入端相当于高电平 2. 输入端负载特性 1 +VCC +5V vI + - vo Ri T1 iB1 vI + - be2 be4 +VCC +5 V R1 4k? Ri Ri/ ? 0 2 6 4 1 2 vI / V T2、T4饱和导通 Ri = Ron — 开门电阻（2.5 k?） Ron T2、T4 截止 Ri = Roff — 关门电阻（ 0.7 k?） 即：当 Ri 为 0 .7 k? 以下电阻时 , 输入端相当于低电平。 Roff 0.7 V 1.4 V 五、输出特性 vO 1 + VCC + 5 V vI + - + - iL vO / V iL /mA 0 10 20 30 -10 -20 -30 1 2 3 在输出为低电平条件下，带灌电流负载能力 IOL 可达 16 mA 0.3V 受功耗限制，带拉电流负载能力 IOH 可一般为 - 400 ?A 3.6V 注意： 输出短路电流 ILS 可达 - 33 mA，将造成器件过热烧毁 ，故门电路输出端不能接地！！！ 六、传输延迟时间 1 vI vO 50%Vom 50%Vim t vI 0 t vO 0 Vim Vom tPHL — 输出电压由高到低 时的传输延迟时间。 tpd — 平均传输延迟时间 tPLH — 输出电压由低到高 时的传输延迟时间。 tPHL tPLH 典型值： tPHL= 8 ns , tPLH= 12 ns 最大值： tPHL= 15 ns , tPLH= 22 ns T1 — 多发射极三极管 e1 e2 b c 等效电路： 2.3.2 TTL与非门和其他逻辑门电路 一、TTL 与非门 +VCC +5V 4k? A D2 T1 T2 T3 T4 D 1.6k? 1k? 130? Y 输入级 中间级 输出级 D1 B R1 R2 R3 R4 +VCC +5V R1 A D1 T1 T2 T3 T4 D R2 R3 R4 Y R?1 B D1? T1? T2? 输入级 中间级 输出级 二、TTL