TTL集成门电路知识讲解.ppt

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1、TTL集成门电路一、TTL反相器的工作原理T1是输入级，T2是中间级，T3、T4是输出级。D1起保护作用，D起电平移位作用中间级：又叫中间反相级1电路组成T1导通，T1基极电位被钳位在1VUCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA由于T3工作在射极输出器状态，所以带负载能力较强uI=UIL时uO=UOH3.6V0.3V设UIL=0.3V，UIH=3.6VuO=5–UBE3–UD2=3.6V。1VT1基极到地至少有两个PN结T2截止T4截止截止截止5V电源通过R2向T3基极提供电压T3和D都导通uI=UIH时UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYAuC2=U

2、BES4+UBES2≈0.7+0.3=1V，可见输出和输入之间是反相关系，即:空载输出时约为0.3V3.6V1.4V1V0.7V0.3VuO=UOLuE1=3.6VT1：倒置工作状态（集电结正向导通而发射结反偏假设T1导通4.3V4.3V电压足以使三个PN结导通2.1V截止饱和T3、D截止，T4饱和。二、TTL非门的特性曲线输出电压随输入电压uI的变化可用曲线表示出来，叫电压传输特性（一）电压传输特性uO/VuI/V055UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA电压传输特性输入高电平时，输出低电平输入低电平时，输出高电平电压传输特性大致可分四段uO/VuI/V055AB

3、CDEAB段：UI≤0.5V时，uO=3.6V截止区截止区BC段：0.51.4Vuo=0.3V饱和区饱和区主要参数阈值电压T4管由截止到导通，输出由高电平到低电平时对应的输入电压ABCDE门槛电压、门限电压近似分析时：UI>Uth门饱和，输出低电平UL；UI

4、/V055BADEUOFF=0.8V开门电平保证反相器处于导通状态（输出为低电平）所对应的输入电压UOFF=2.0VUOFF=1.8VUihmin=2.0V要使反相器可靠截止，输出为高电平，UIUON噪声容限TTL电路中标称值：UL=0.3V，UH=3.6V输入UI偏离标称值时，输出并不是立即变化，只要噪声不超过一定限度，输出端的逻辑状态就不会受到影响。这个不允许超过的界限叫做噪声容限一般规定：TTL门输出低电平最大值是0.4V；输出高电平最小值是2.4V低电平噪声容限：UNL=UOFF－UIL＝0.4V高电平噪声容限:UNH=UIH-

5、UON＝0.4V一般:ROFF=700ΩRON=2.5kΩ主要参数开门电阻(RON)关门电阻(ROFF)当输入电阻Ri>RON时,相当输入高电平，门开，输出低电平。当输入电阻Ri

6、拉电流负载电流的增大，输出高电平下降。当RL=0时，叫输出短路电流IOS输出为高电平时，对地短路的时间不能超过1秒UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA输出高电平输出时，T2、T4，截止等效2.低电平输出特性输出低电平时，D、T3，截止，T4饱和UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYAT4工作在饱和状态，输出电阻很小（一般只有十几Ω左右），故随灌电流IOL增大输出低电平缓慢上升。输出低电平时的等效电路等效RLUCCT4uoIOL扇入系数和扇出系数根据输出端为低电平时允许灌入的最大负载电流ILmax，可求出驱动门的扇出系数NO：扇入系数是指门的输入端数

7、扇出系数是指一个门能驱动同类型门的个数5.动态特性tpLH：截止延迟时间对TTL电路：典型值为：tpHL=8nstpLH=12nstpd=10ns最大值为：tpHL=15nstpLH=22nstpd=18.5ns早些的资料典型值tpd=20ns另外：在输入电压跳变瞬间，电源会出现尖峰电流传输延迟时间：tpd=（tpHL+tpLH）/2tpHL：导通延迟时间三、其它功能的TTL门电路常用的其它功能的TTL门电路有：与门、与非门、或门、或非门、与或