TTL集成逻辑门电路.ppt

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1、3.3.1TTL与非门3.3.2低功耗肖特基系列3.3TTL集成逻辑门电路3.3.4TTL数字集成电路系列3.3.3其它功能的TTL门电路返回3.3.5TTL集成逻辑门的使用注意事项7/31/20211复习1、三极管饱和导通相当于开关是什么状态？2、什么是状态赋值？3、二极管与门、或门有何优点和缺点？7/31/202123.3TTL集成逻辑门电路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。简单了解TTL与非门的电路及工作原理，重点掌握其特性曲线和主要参数（应用所需知识）。7/31/

2、20213一、TTL与非门的工作原理1.电路组成返回图3-9TTL与非门电路及逻辑符号3.3.1TTL与非门7/31/20214(1)输入级当输入有一个或数个为低电平时，uIL=0.3V，发射结正向导通，uB1=1.0V;当输入全为高电平时，uIH=3.6V，发射结受后级电路的影响将反向截止。uB1由后级电路决定。7/31/20215(2)中间级反相器VT2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7/31/20216(3)输出级（推拉式输出）VT3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

3、通7/31/202172.工作原理（1）当输入全为高电平时，uI=3.6V，VT1处于倒置工作状态，集电结正偏，发射结反偏，uB1=0.7V×3=2.1V，VT2和VT4饱和，输出为低电平uO=0.3V。2.1V0.3V3.6V7/31/20218（2）当输入端有一个或数个为低电平时，uI=0.3V，VT1发射结导通，uB1=0.3V+0.7V=1V，VT2和VT4均截止，VT3和VD导通,输出高电平：uO=VCC-UBE3-UD≈5V-0.7V-0.7V=3.6V1V3.6V0.3V7/31/20219(3)采用推拉式输出级利于提高开关速

4、度和负载能力VT3组成射极输出器，优点是既能提高开关速度，又能提高负载能力。当输入高电平时，VT4饱和，uB3=uC2=0.3V+0.7V=1V，VT3和VD截止，VT4的集电极电流可以全部用来驱动负载。当输入低电平时，VT4截止，VT3导通(为射极输出器)，其输出电阻很小，带负载能力很强。可见，无论输入如何，VT3和VT4总是一管导通而另一管截止。这种推拉式工作方式，带负载能力很强。7/31/2021101、电压传输特性：输出电压uO与输入电压uI的关系曲线。特性曲线如下：图3-10CT74S与非门的电压传输特性转折区饱和区VT4饱和，称

5、开门返回二、二、电压传输特性和噪声容限VT4截止，称关门截止区7/31/2021112.结合电压传输特性介绍几个参数(1)输出高电平UOH典型值为3V。(2)输出低电平UOL典型值为0.3V。7/31/202112(3)开门电平UON在保证输出为标准低电平USL时，允许输入高电平的最小值，用UON表示。(4)关门电平UOFF在保证输出为标准高电平USH时，允许输入低电平的最大值，用UOFF表示。7/31/202113(5)阈值电压UTH电压传输特性曲线转折区中点所对应的uI值称为阈值电压UTH（又称门槛电平）。通常UTH≈1.4V。(6)输

6、入噪声容限（UNL和UNH）输入噪声容限也称抗干扰能力，它反映门电路在多大的干扰电压下仍能正常工作。UNL和UNH越大，电路的抗干扰能力越强。7/31/202114①低电平噪声容限（低电平正向干扰范围）UNL=UOFF-UILUIL为电路输入低电平的典型值（0.3V）若UOFF=1V，则有UNL=1-0.3=0.7(V)②高电平噪声容限（高电平负向干扰范围）UNH=UIH-UONUIH为电路输入高电平的典型值（3V）若UON=1.2V，则有UNH=3-1.2=1.8(V)7/31/202115图3-11输入负载特性曲线（a）测试电路（b）输

7、入负载特性曲线TTL与非门的输入端对地接上电阻RI时，uI随RI的变化而变化的关系曲线。三、输入负载特性7/31/202116在一定范围内，uI随RI的增大而升高。但当输入电压uI达到1.4V以后，uB1=2.1V，RI增大，由于uB1不变，故uI=1.4V也不变。这时VT2和VT4饱和导通，输出为低电平。虚框内为TTL与非门的部分内部电路7/31/202117RI不大不小时，工作在线性区或转折区。RI较小时，关门，输出高电平；RI较大时，开门，输出低电平；ROFFRONRI→∞悬空时？7/31/202118(1)关门电阻ROFF——在保证

8、门电路输出为额定高电平的条件下，所允许RI的最大值称为关门电阻。典型的TTL门电路ROFF≈0.7kΩ。(2)开门电阻RON——在保证门电路输出为额定低电平的条件下，所允许RI的