第七講 TTL集成邏輯門電路

第七講 TTL集成邏輯門電路

3 . 3 TTL集成邏輯門電路
3 . 3 . 1 TTL與非門
一、TTL與非門的工作原理
1．電路結(jié)構(gòu)
2．工作原理

二、工作速度
1．采用抗飽和三極管
2．采用有源泄放電路

三、電壓傳輸特性和噪聲容限
1．電壓傳輸特性
2．關(guān)門電平、開門電平和閾值電壓
3．噪聲容限

四、輸入負(fù)載特性

五、輸出負(fù)載特性
1．輸出低電平負(fù)載特性
2．輸出高電平負(fù)載特性

六、傳輸延遲時(shí)間

3.3.2 低功耗肖特基系列

作業(yè)： P36 2.4 2.5

3 . 3 TTL集成邏輯門電路
3 . 3 . 1 TTL與非門
內(nèi)部電路只需了解原理，外部特性要掌握。
一、TTL與非門的工作原理 利用PowerPoint
1．電路結(jié)構(gòu)

2．工作原理
①輸入有低電平0.3V： K點(diǎn)電位為1V V1導(dǎo)通 V2V5截止，V3V4導(dǎo)通。 （F為3.6V高電平。)
②輸入全為高電平3V ??????則K點(diǎn)電位3.7V ????????在三個(gè)PN結(jié)的
鉗制下VK=2.1v ?????????????????V1集電結(jié)正偏 ???????????發(fā)射結(jié)反偏。
R1處于倒置工作狀態(tài)（B反）
R1 V5-飽和???????????????? ????M點(diǎn)電位1V
則V3——微導(dǎo)通 ???????????V4——截止 ??????????（則F=0.3V 低電平）
由①、②

?1．采用抗飽和三極管
三極管飽和越深，其工作速度越慢。要提高電路的工作速度，就必須設(shè)法使三極管工作在淺飽和狀態(tài)，為此，需采用抗飽和三極管。
2．采用有源泄放電路
在V5導(dǎo)通后，V6接著導(dǎo)通，分流了V5的部分基極電流，使V5工作在淺飽和狀態(tài)，這也有利于縮短V5由導(dǎo)通向截止轉(zhuǎn)換的時(shí)間。
當(dāng)V2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止后，由于V6仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，為V5基區(qū)存儲(chǔ)電荷的泄放提供了低阻通路，加速了V5的截止，從而縮短了關(guān)閉時(shí)間。

三、電壓傳輸特性和噪聲容限
1．電壓傳輸特性

2．關(guān)門電平、開門電平和閾值電壓
（1）關(guān)門電平
在保證輸出為標(biāo)準(zhǔn)高電平USH ( 常取USH＝3V）時(shí)，允許輸入低電平的最大值稱為關(guān)門電平,用UOFF表示。由上圖可得UOFF≈1.0V。顯然，只有當(dāng)輸入uI＜UOFF時(shí)，與非門才關(guān)閉，輸出高電平。
（2）開門電平
在保證輸出為標(biāo)準(zhǔn)低電平USL（常取USL＝0.3V）時(shí)，允許輸入高電平的最小值稱為開門電平，用UON表示。由上圖可得UON≈1.2V。顯然，只有當(dāng)uI＞UON時(shí)，與非門才開通，輸出低電平。
（3）閾值電壓
工作在電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折區(qū)中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入電壓稱為閾值電壓，又稱門檻電平。

3．噪聲容限 搞干擾能力
VNL（低電平噪聲容限）= VOFF－VIL
VNL（高電平噪聲容限）= VIH－VON

四、輸入負(fù)載特性

五、輸出負(fù)載特性
輸出電壓U0隨負(fù)載電流i0變化的特性曲線稱為輸出負(fù)載特性。

3.3.2 低功耗肖特基系列

1．功耗低
為了降低功耗，大幅度地提高了電路中各電阻的阻值，同時(shí)將R5由接地改為接輸出端，減少了V3導(dǎo)通時(shí)在R5上的功耗，從而降低了整個(gè)電路的功耗，其功耗約為2mW，僅為CT74S系列的1/10。

2．工作速度高
為了提高工作速度，電路采用了以下措施：
（1）電路中采用了抗飽和三極管和由V6、RB和RC組成的有源泄放電路。
（2）輸入級(jí)的多發(fā)射極管V1改用沒有電荷存儲(chǔ)效應(yīng)的肖特基勢(shì)壘二極管SBD代替。這 樣，在輸入信號(hào)變化時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)快，提高了工作速度。
（3）在輸出級(jí)和中間級(jí)之間接人了VD4和VD5兩個(gè)SBD，