《TTL逻辑门介绍》PPT课件.ppt

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1、3.2.1BJT的开关特性3.2TTL逻辑门IB5iCIBS=IB4IB3IB2IB1AvCEVCCiB=0VCESOICSVCC/RcCIBS=VCC/RcICS=VCC/RcCE＝VCESVCES≈0.2VVCCRCiCTRbib+–v1BJT开关电路饱和导通+VB1-VB1截止（Transistor—TransistorLogic）1.BJT的开关作用1iC＝ICS≈工作状态截止放大饱和条件iB≈00工作特点偏置情况发射结和集电结均为反偏发射结正偏，集电结反偏发射结和集电结均为正偏集电极电流iC≈0Ic≈iB且不随iB增加而增加管压降VC

2、EO≈VCCVCE＝VCC－iCRcVCES≈0.2~0.3Vc、e间等效内阻很大，约为数百千欧，相当于开关断开可变很小，约为数百欧，相当于开关闭合BJT的开关条件2cbe饱和状态截止状态ebcBJT截止、饱和状态的等效电路32.BJT的开关时间从截止到导通开通时间ton(=td+tr)----建立基区电荷时间。从导通到截止关闭时间toff(=ts+tf)--－存储电荷消散的时间。问题：提高BJT开关速度的关键是什么?提高BJT开关速度的关键是加快基区电荷时间和存储电荷消散的时间。BJT饱和与截止两种状态的相互转换需要一定的时间才能完成。iCICS0.9ICS0.

3、1ICStdtrtstftO4BJTCL的充、放电过程均需经历一定的时间，必然会增加输出电压O波形的上升时间和下降时间，导致基本的BJT反相器的开关速度不高。故需设计开关速度较快的实用型TTL门电路。03.2.2基本BJT反相器的动态性能-TTL反相器的产生管子基区内电荷的存入和消散需要一定的时间，因此开关速度受到限制。若带电容负载5输出级T3、D、T4和Rc4构成推拉式的输出级。用于提高开关速度和带负载能力。中间级T2和电阻Rc2、Re2组成，从T2的集电结和发射极同时输出两个相位相反的信号，作为T3和T4输出级的驱动信号；Rb14kWRc21.6kWRc41

4、30WT4DT2T1+–vIT3+–vO负载Re21KWVCC(5V)输入级中间级输出级3.2.3TTL反相器的基本电路1.电路组成输入级T1和电阻Rb1组成。用于提高电路的开关速度62.TTL反相器的工作原理（逻辑关系、性能改善）（1）当输入为低电平（I=0.2V）截止导通导通截止饱和低电平T4D4T3T2T1输入高电平输出0.9V0.2VO≈VCC－VBE4－VD＝5－0.7－0.7=3.6V7（2）当输入为高电平（I=3.6V）3.6V4.3V2.1V1.4V0.2V0.9V0.7V输入A输出L0110逻辑真值表逻辑表达式L=A饱和截止T4低电平截止截

5、止饱和倒置工作高电平高电平导通导通截止饱和低电平输出D4T3T2T1输入倒置放大饱和饱和截止8（3）采用输入级以提高工作速度当TTL反相器I由3.6V变0.2V的瞬间0.9V1.4VT2、T3管的状态变化滞后于T1管，仍处于导通状态。T1管Je正偏、Jc反偏，T1工作在放大状态。T1管射极电流（1+1）iB1很快地从T2的基区抽走多余的存储电荷,从而加速了输出由低电平到高电平的转换。0.2V9当O=3.6V时（4）采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力O由低到高电平跳变的瞬间，CL充电，其时间常数很小使输出波形上升沿陡直。而当O由高变低后，CL很快放

6、电，输出波形的下降沿也很好。输出为高电平时，T3截止，T4组成的电压跟随器的输出电阻很小，输出高电平稳定，带负载能力也较强。3.6V2.1V1.4V0.2V当O=0.2V时输出端接负载电容CL时，当输出为低电平时，T4截止，T3饱和导通，其饱和电流全部用来驱动负载。0.9V0.2V3.6V带负载能力提高开关速度102vO/V5432103.6V.48V0.2V12EDCBA0.4V1.4V1.5VvI/V2、TTL反相器的传输特性AB段（截止区）：I很低（《0.6V），T1的发射结为正向偏置。T1饱和使T2和T3截止，同时T4和D导通。O=3.6V。CD段(

7、转折区）：当I上升至1.4v，T2、T3同时饱和导通，T4截止，输出电压急剧下降为低电平O0.2V。DE段（饱和区）当I的值从D点再继续增加时，输出保持O=0.2V不变。BC段（线性区）:I》0.7VT2导通、T3截止。T2工作于放大区，随着I升高O线性减小。111TTL与非门电路多发射极BJTT1eebceebcAB&BAL=B3.2.4TTL逻辑门电路12TTL与非门电路的工作原理任一输入端为低电平时:TTL与非门各级工作状态IT1T2T4T5O输入全为高电平(3.6V)倒置使用的放大状态饱和截止饱和低电平（0.2V）输入有低电平(0.2V

8、)深饱和截