第七讲 TTL集成逻辑门电路

第七讲 TTL集成逻辑门电路

3 . 3 TTL集成逻辑门电路
3 . 3 . 1 TTL与非门
一、TTL与非门的工作原理
1．电路结构
2．工作原理

二、工作速度
1．采用抗饱和三极管
2．采用有源泄放电路

三、电压传输特性和噪声容限
1．电压传输特性
2．关门电平、开门电平和阈值电压
3．噪声容限

四、输入负载特性

五、输出负载特性
1．输出低电平负载特性
2．输出高电平负载特性

六、传输延迟时间

3.3.2 低功耗肖特基系列

作业： P36 2.4 2.5

3 . 3 TTL集成逻辑门电路
3 . 3 . 1 TTL与非门
内部电路只需了解原理，外部特性要掌握。
一、TTL与非门的工作原理 利用PowerPoint
1．电路结构

2．工作原理
①输入有低电平0.3V： K点电位为1V V1导通 V2V5截止，V3V4导通。 （F为3.6V高电平。)
②输入全为高电平3V       则K点电位3.7V         在三个PN结的
钳制下VK=2.1v                  V1集电结正偏            发射结反偏。
R1处于倒置工作状态（B反）
R1 V5-饱和                     M点电位1V
则V3——微导通            V4——截止           （则F=0.3V 低电平）
由①、②

 1．采用抗饱和三极管
三极管饱和越深，其工作速度越慢。要提高电路的工作速度，就必须设法使三极管工作在浅饱和状态，为此，需采用抗饱和三极管。
2．采用有源泄放电路
在V5导通后，V6接着导通，分流了V5的部分基极电流，使V5工作在浅饱和状态，这也有利于缩短V5由导通向截止转换的时间。
当V2由导通转为截止后，由于V6仍处于导通状态，为V5基区存储电荷的泄放提供了低阻通路，加速了V5的截止，从而缩短了关闭时间。

三、电压传输特性和噪声容限
1．电压传输特性

2．关门电平、开门电平和阈值电压
（1）关门电平
在保证输出为标准高电平USH ( 常取USH＝3V）时，允许输入低电平的最大值称为关门电平,用UOFF表示。由上图可得UOFF≈1.0V。显然，只有当输入uI＜UOFF时，与非门才关闭，输出高电平。
（2）开门电平
在保证输出为标准低电平USL（常取USL＝0.3V）时，允许输入高电平的最小值称为开门电平，用UON表示。由上图可得UON≈1.2V。显然，只有当uI＞UON时，与非门才开通，输出低电平。
（3）阈值电压
工作在电压传输特性转折区中点对应的输入电压称为阈值电压，又称门槛电平。

3．噪声容限 搞干扰能力
VNL（低电平噪声容限）= VOFF－VIL
VNL（高电平噪声容限）= VIH－VON

四、输入负载特性

五、输出负载特性
输出电压U0随负载电流i0变化的特性曲线称为输出负载特性。

3.3.2 低功耗肖特基系列

1．功耗低
为了降低功耗，大幅度地提高了电路中各电阻的阻值，同时将R5由接地改为接输出端，减少了V3导通时在R5上的功耗，从而降低了整个电路的功耗，其功耗约为2mW，仅为CT74S系列的1/10。

2．工作速度高
为了提高工作速度，电路采用了以下措施：
（1）电路中采用了抗饱和三极管和由V6、RB和RC组成的有源泄放电路。
（2）输入级的多发射极管V1改用没有电荷存储效应的肖特基势垒二极管SBD代替。这 样，在输入信号变化时，瞬态响应快，提高了工作速度。
（3）在输出级和中间级之间接人了VD4和VD5两个SBD，