(四)分立元件和TTL门电路

核心提示首先有几点需要知道: 分立元件门电路原理很简单,利用管子基本原理和 低电位钳位 就能明白。 上图是 与非门 电路,是最基本的,其 低电平约定为 0.3V,高电平约定为 3.6V 。注 :三极管 T 1 属于倒置接法,输入端接在发射

首先有几点需要知道:

分立元件门电路原理很简单,利用管子基本原理和 低电位钳位 就能明白。

上图是 与非门 电路,是最基本的,其 低电平约定为 0.3V,高电平约定为 3.6V 。

注 :三极管 T 1 属于倒置接法,输入端接在发射集,可以不当成三极管,就当成两个二极管来看。

懂得了原理,对于TTL的特性曲线就显而易见,不必过多解释。

输入端噪声容限 :

(1)V NH = V IH(min) - V OH(min) = 2 - 2.4 = -0.4V

(2)V NL = V IL(max) - V OL(max) = 0.8 - 0.4 = 0.4V

根据电路容易知道,悬空时,相当于接高电平:Vi=1.4V。

低电平输入时,其他悬空端的电压都与这个低电平相同。

灌电流增大,输出电压也增大

TTL系列的最大灌电流为 I OLMAX = 16mA

灌电流增大,输出电压减小

TTL系列的输出高电平电流为 I OHMAX = 400uA

将门电路级联,前后级会相互影响,通过输入输出端电流,可以计算扇出系数 N

低电平输入电流 I IL ≤1.6 mA

高电平输入电流 I IH ≤40 uA

低电平输出电流 I OL ≤16 mA

高电平输出电流 I OH ≤0.4 mA

低电平输出电压 V OL ≤0.4V (10个负载)

高电平输出电压 V OH ≥2.4V (10个负载)

普通与非门输出不能直接连在一起实现 “线与” !

如果两个逻辑门的输出端并联,一个高电平输出,另一个低电平输出,这个门的输出管电阻很小,导致高电平门有很大的拉电流流出,灌入低电平的输出管,从而使输出电压超过规定的逻辑电平。

注 :OC门必须外接电阻 R C 和电源 V CC 才能正常工作。

下图为 R C 的计算方法,要注意,这里的情况是右侧的门电路,一个门对应一个输入端口,如果一个门有多个输入端口,公式就要修改, I IH 要乘以总的端口数,I IL 乘以总的门数 。

第三态为高阻态,四个三极管全截止,二极管导通。相当于输出端悬空了。

ttl门电路,一个低电平接大电阻是高电平,那么如果接小电阻呢? cmos门

输入特性:高电平输入电流很小,0.04mA左右低电平输入电流在-1mA左右。

输出特性:高电平输出特性:iL<5mA范围内Voh变化很小,iL>5mA以后随着I的增加Voh下降很快(注意电压(拉)电流反向):低电平输出特性:iL增加时,Voh少有增加((灌)电流电压同向)

电压传输特性:分为饱和区,放大区,截止区

(1)TTL门电路

开门电阻Ron=2.0kΩ,关门电阻Roff=0.7kΩ

输入端接大于Ron的电阻时,相当于高电平。(电阻前接VCC、VIH、VIL、接地都适用)

输入端接小于Roff的电阻时,相当于低电平。(电阻前接VCC、VIH、VIL、接地都适用)

(2)CMOS门电路

输入端接任何阻值的电阻,都为低电平。

电阻前接VCC=1、接VIH=1,接VIL=0、接地=0,电阻不对其产生影响。

 
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