TTL非门电路.ppt

作业 P139 题 2.13 题 2.14 =1mA iC1 2.4 TTL集成门电路 　　TTL集成逻辑门电路的输入和输出结构均采用半导体三极管，所以称晶体管—晶体管逻辑门电路，简称TTL电路。 　　TTL电路的基本环节是反相器。因而要求了解TTL反相器的电路组成，理解其工作原理，重点理解TTL反相器的特性曲线和主要参数（应用所需知识）。 （Transistor—Transistor Logic） 在TTL反相器的基础上进而讨论其它类型的门电路。 2.4 TTL集成门电路 2.4.1 TTL反相器 2.4.2 TTL与非门和或非门、 与门和或门、与或非门、异或门 2.4.3 TTL集电极开路门和三态门 2. 4. 1 TTL 反相器 1、电路组成及工作原理 +VCC(5V) R1 uI uo 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 — 保护二极管 防止输入电压过低。 当 uI -0.5 ~ -0.7 V 时，D1导通， uI 被钳制在 -0.5 ~ -0.7 V，不可能 继续下降。 （1）电路组成 D1 只起保护作用，不参与逻辑判断，为了便于分析，有些电路将之省去。 ① 输入级 ① 输入级 N P N 　　当输入低电平时，即 uI=0.3V，发射结正向导通， uB1=1.0V 当输入高电平时， 即uI=3.6V，发射结受后级电路的影响将反偏截止。 uB1由后级电路决定。 N N P ② 中间级 反相器T2 实现非逻辑 反相输出 同相输出 向后级提供反相与同相输出 输入高电 压时饱和 输入低电压时截止 ③ 输出级（推拉式输出） T3为射极跟随器 低输入 高输入 饱和 截止 低输入 高输入 截止 导通 （2）工作原理 +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y T1 的基极电压无法使 T2 和 T4 的发射结导通 T1 饱和 T2 、 T4截止 0.3V 1V ∴ ∴ ① +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y T3 、 D 导通 T1 饱和 T2 、 T4截止 0.3V 1V 5V 3.6V RL 负载的等效电阻 拉电流 +VCC(5V) R1 uI uo 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y （2）工作原理 e b c uE1 uB1 uC1 ，即T1: 发射结反偏;集电结正偏 i i i 4.3V c? e? 3.6V 1.4V 0.7V 2.1V ② T1 倒置放大状态 T2 饱和 T4 饱和 uO = UCES4 ≤ 0.3V 1V 0.3V 0.3V T1 T3 截止 D 截止 02 . 0 i ? b =β ib i =(1+β) ib i +VCC(5V) R1 uI uO 4k? A T1 T2 T3 T4 D R2 1.6k? R3 1k? R4 130? Y 综上所述： ◆A=0时，T1、T3 饱和，T2、T4截止，Y=1 ◆ A=1时，T1 倒置、 T2、T4 饱和， T3截止， Y=0 A Y 1 ◆采用推拉式输出级 有利于提高开关速度和负载能力 T3组成射极输出器，既能提高开关速度，又能提高负载能力。 当输入高电平时，T4饱和，T3和D截止，T4的集电极电流可以全部用来驱动负载。 当输入低电平时，T4截止，T3导通，其输出电阻很小，故带负载能力很强。 可见，无论输入如何，T3和T4总是一管导通而另一管截止------ 推拉式工作方式，使得电路具有很强的带负载能力。 输入短路电流 IIS ( 经T1发射级流出） 2、静态特性 （1）输入特性 ① 输入伏安特性： 1 iI +VCC +5 V uI + – uo T1 iI uI + – be2 be4 +VCC +5 V R1 4k? I V / u I mA / i 0 1 2 -1 IS I 2、静态特性 （1）输入特性 ① 输入伏安特性： 1 iI +VCC +5 V uI + – uo T1 iI uI + – be2 be4 +VCC +5 V R1 4k? I V / u I mA / i 0 1 2 -1 IS I IL I UIL 低电平输入电流 IIL