TTL集成門(mén)電路知識(shí)講解.ppt

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1、TTL集成門(mén)電路一、TTL反相器的工作原理T1是輸入級(jí)，T2是中間級(jí)，T3、T4是輸出級(jí)。D1起保護(hù)作用，D起電平移位作用中間級(jí)：又叫中間反相級(jí)1電路組成T1導(dǎo)通，T1基極電位被鉗位在1VUCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA由于T3工作在射極輸出器狀態(tài)，所以帶負(fù)載能力較強(qiáng)uI=UIL時(shí)uO=UOH3.6V0.3V設(shè)UIL=0.3V，UIH=3.6VuO=5–UBE3–UD2=3.6V。1VT1基極到地至少有兩個(gè)PN結(jié)T2截止T4截止截止截止5V電源通過(guò)R2向T3基極提供電壓T3和D都導(dǎo)通uI=UIH時(shí)UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYAuC2=U

2、BES4+UBES2≈0.7+0.3=1V，可見(jiàn)輸出和輸入之間是反相關(guān)系，即:空載輸出時(shí)約為0.3V3.6V1.4V1V0.7V0.3VuO=UOLuE1=3.6VT1：倒置工作狀態(tài)（集電結(jié)正向?qū)ǘl(fā)射結(jié)反偏假設(shè)T1導(dǎo)通4.3V4.3V電壓足以使三個(gè)PN結(jié)導(dǎo)通2.1V截止飽和T3、D截止，T4飽和。二、TTL非門(mén)的特性曲線(xiàn)輸出電壓隨輸入電壓uI的變化可用曲線(xiàn)表示出來(lái)，叫電壓傳輸特性（一）電壓傳輸特性u(píng)O/VuI/V055UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA電壓傳輸特性輸入高電平時(shí)，輸出低電平輸入低電平時(shí)，輸出高電平電壓傳輸特性大致可分四段uO/VuI/V055AB

3、CDEAB段：UI≤0.5V時(shí)，uO=3.6V截止區(qū)截止區(qū)BC段：0.51.4Vuo=0.3V飽和區(qū)飽和區(qū)主要參數(shù)閾值電壓T4管由截止到導(dǎo)通，輸出由高電平到低電平時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓ABCDE門(mén)檻電壓、門(mén)限電壓近似分析時(shí)：UI>Uth門(mén)飽和，輸出低電平UL；UI

4、/V055BADEUOFF=0.8V開(kāi)門(mén)電平保證反相器處于導(dǎo)通狀態(tài)（輸出為低電平）所對(duì)應(yīng)的輸入電壓UOFF=2.0VUOFF=1.8VUihmin=2.0V要使反相器可靠截止，輸出為高電平，UIUON噪聲容限TTL電路中標(biāo)稱(chēng)值：UL=0.3V，UH=3.6V輸入U(xiǎn)I偏離標(biāo)稱(chēng)值時(shí)，輸出并不是立即變化，只要噪聲不超過(guò)一定限度，輸出端的邏輯狀態(tài)就不會(huì)受到影響。這個(gè)不允許超過(guò)的界限叫做噪聲容限一般規(guī)定：TTL門(mén)輸出低電平最大值是0.4V；輸出高電平最小值是2.4V低電平噪聲容限：UNL=UOFF－UIL＝0.4V高電平噪聲容限:UNH=UIH-

5、UON＝0.4V一般:ROFF=700ΩRON=2.5kΩ主要參數(shù)開(kāi)門(mén)電阻(RON)關(guān)門(mén)電阻(ROFF)當(dāng)輸入電阻Ri>RON時(shí),相當(dāng)輸入高電平，門(mén)開(kāi)，輸出低電平。當(dāng)輸入電阻Ri

6、拉電流負(fù)載電流的增大，輸出高電平下降。當(dāng)RL=0時(shí)，叫輸出短路電流IOS輸出為高電平時(shí)，對(duì)地短路的時(shí)間不能超過(guò)1秒U(xiǎn)CCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYA輸出高電平輸出時(shí)，T2、T4，截止等效2.低電平輸出特性輸出低電平時(shí)，D、T3，截止，T4飽和UCCR1R2R4T3DT4R3D1T1T2uouIYAT4工作在飽和狀態(tài)，輸出電阻很小（一般只有十幾Ω左右），故隨灌電流IOL增大輸出低電平緩慢上升。輸出低電平時(shí)的等效電路等效RLUCCT4uoIOL扇入系數(shù)和扇出系數(shù)根據(jù)輸出端為低電平時(shí)允許灌入的最大負(fù)載電流ILmax，可求出驅(qū)動(dòng)門(mén)的扇出系數(shù)NO：扇入系數(shù)是指門(mén)的輸入端數(shù)

7、扇出系數(shù)是指一個(gè)門(mén)能驅(qū)動(dòng)同類(lèi)型門(mén)的個(gè)數(shù)5.動(dòng)態(tài)特性tpLH：截止延遲時(shí)間對(duì)TTL電路：典型值為：tpHL=8nstpLH=12nstpd=10ns最大值為：tpHL=15nstpLH=22nstpd=18.5ns早些的資料典型值tpd=20ns另外：在輸入電壓跳變瞬間，電源會(huì)出現(xiàn)尖峰電流傳輸延遲時(shí)間：tpd=（tpHL+tpLH）/2tpHL：導(dǎo)通延遲時(shí)間三、其它功能的TTL門(mén)電路常用的其它功能的TTL門(mén)電路有：與門(mén)、與非門(mén)、或門(mén)、或非門(mén)、與或