[工学]第3章 门电路.ppt

推拉式输出电路结构的输出端不能并联使用。 当Y1=VOH,Y2=VOL时， io很大，损坏门电路。 io 二、集电极开路输出的门电路(OC门) OC门的结构 两个OC与非门的并联 Y1=A·B, Y2=C·D， Y=Y1 ·Y2= A·B ·C·D =AB+CD OC门外接负载电阻的计算方法 与OD门外接电阻的计算思路一样。 不同点： 与输入端：输入低电平时，∑i=门的个数×IIL 输入高电平时： ∑i=输入端的个数×IIH 或输入端： ∑i =输入端的个数×II 三、 三态输出的TTL门电路 低电平有效 TTL门电路的电气特性和参数总结 1. 静态电气特性和参数 (1) 输入高电平VIH和输入低电平VIL VDD为+5V时，74系列集成电路的VIH(min)约为2V，VIL(max)约为0.8V。 (2) 输出高电平VOH和输出低电平VOL VDD为+5V时， 74系列集成电路的VOH(min)为2.4V（当输出端流出的负载电流为－0.4mA时），VOL(max)为0.4V（当流入输出端的负载电流为16mA时）。 (3) 噪声容限VNH和VNL VNH＝VOH(min)－ VIH(min) ＝2.4－2＝0.4V VNL＝VIL(max)－ VOL(max) ＝0.8－0.4＝0.4V (4) 高电平输出电流IIH和低电平输出电流IIL IOH(max)《 IOL(max) 74系列中，IOL(max)＝16mA，IOH(max)＝－0.4mA 。 (5) 高电平输入电流IOH和低电平输入电流IOL IIH(max)《 IIL(max) 74系列中，IIL(max)＝－1.6mA，IIH(max)＝0.04mA 。 各种系列TTL门电路（74××00）的性能比较 系列 tpd（ns) 功耗(mW) 延迟-功耗积 备注 74 9 10 90 TTL门电路 74S 3 19 57 肖特基系列 74LS 9.5 2 19 低功耗肖特基系列 74AS 1.7 8 13.6 改进肖特基系列 74ALS 4 1.2 4.8 高速低功耗肖特基系列 74F 3 4 12 高速肖特基系列 作业：P150-159 3.3 3.4 3.7（d） 3.9 —扇出系数 3.14，3.15，3.21 —输入负载特性 3.23—上拉电阻 3.29 3.双极型三极管的基本开关电路 1、开 当VBE VON =0.7 V时， 当VBE 0.7 V时，产生： 2、关 截止区 vO=VOH ≈Vcc 放大区 饱和区 图解分析法： 饱和区： 临界饱和基极电流 4.三极管的开关等效电路 截止状态 饱和导通状态 VBE0.7V 几Ω～几十Ω 0.1 ～0.2V 5.三极管反相器 接入负压保证T可靠截止 1.电路结构和工作原理 3.5.2 TTL反相器 输入级 倒相级 输出级 工作状态分析 工作状态分析 TTL反相器的工作原理 VI/v T1 T2 T4 T3 Vo/v 0.2 导通 截止 导通 3.6 3.6 倒置 导通 截止 0.2 电压传输特性 截止区 线性区 转折区 饱和区 阈值电压1.4V 2.输入特性 ——以反相器SN7404为例 1）高电平输出特性 当VO=VOH时，T4和D2导通，T5截止，输出端的等效电路可以画成如下形式： 由于受到功耗的限制，74系列门电路运用条件规定：输出为高电平时，最大负载电流IOH不能超过-0.4mA。 3.输出特性 2）低电平输出特性 当输出为低电平时，T5管饱和导通而T4管截止。输出端的等效电路如下所示： 从74系列门电路输出特性可知：当VOL=0.2V时的负载电流IOL=16mA。 注意： 1. 反相器接有负载电路时，输出的高低电平随负载电流的变化而改变，但变化不大。 2. 需要驱动较大的负载电流时，总是用输出低电平去驱动。 例题： 计算门G1最多可以驱动多少个门电路负载。要求G1的输入高、低电平满足VOH≥3.2V ,VOL≤0.2V. 解：G1输出低电平时： 从门电路的特性查知：VOL ≤ 0.2V时， IOL ≤ 16mA。而 IIL =-1mA 为保证VOL≤0.2V，所有负载门的输出电流之和应小于G1最大允许输入电流：即： 为保证VOH≥3.2V，所有负载门的输入电流之和应小于G1最大允许输出电流：即： 综合上述两种情况，74系列的反向器可以驱动同类型反向器的最大数目是10个。 解：G1输出高电平时： 从门电路