数字电子技术基础4

晶体管——晶体管逻辑门电路（TTL门电路） • 集成电路（IC），根据每一硅片含元器 件多少，分为SSI、MSI、LSI和VLSI。 • 根据工艺不同，又分双极型和单极型两 大类。TTL属双极型，MOS器件属单极型。
TTL反相器
输入端噪声容限示意图
• 当输入偏离高、低电平时，输出 并不立刻变化，因此允许输入有 一个波动范围。为了区别0和1两 个逻辑状态，一般规定了输出高 电平的下限VOH（min）和输出低电 平的上限VOL（max）。在保证输出 高低电平不超过允许限度的条件 下，输入电平允许的波动范围称 为噪声容限。
5 0.7 0.7 8 4.3 8.7 3.3 10 3.3 10 1.30 0.87 0.43(m A) I BS VCC VCES 5 0. 1 0.25(m A) RC 20 1
iB I BS , 所以管子处于深度饱和 , vO VCES 0.1V VOL
RL (max)
' VCC VOH nIOH m IIH
IOH是三极管漏电流
计算OC门负载电阻最小值的工作状态
输出低电平时 RL (min)
' VCC VOL I LM m ' I IL
ILM是OC门的最大允许电流， m‘是负载门的个数。
三态输出门的电路图和图形符号
用三态输出门接成总线结构
TTL与非门电路
TTL或非门电路
TTL与或非门电路
TTL异或门
推拉式输出级并联
• TTL门输出端不能并 联使用 • 输出高电平随电源固 定 • 负载能力小
集电极开路与非门
OC门输出并联
计算OC门负载电阻最大值的工作状态
n个OC门输出并联，输出为高电平， 负载为m个TTL门的输入端，为保证 VOH值不低于规定值，RL不能过大。
用三态输出门实现数据的双向传输
74H系列与非门(74H 00)的电路结构
抗饱和三极管
74S系列与非门 (74S 00)的电路结构
74LS系列与非门 (74LS 00)的电路结构
TTL集成电路的系列产品
• TTL数字集成电路族中，54/74已标准化、 商品化，54族为军品，（工作温度55OC…125OC）,74族为民品，（工作温度 0OC…70OC）TTL器件中,只要后几位数码 一样,则功能、尺寸、引脚完全相同。目 前，54LS/74LS是品种多，生产厂家多， 价格低，是主要的应用产品系列。
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TTL反相器电源电流的计算
TTL反相器的电源动态尖峰电流
TTL反相器电源尖峰电流的计算
电源尖峰电流的近似
一个周期内尖峰脉冲的 平均值 1 I CCM I CCL t PLH I PAV 2 T 1 f t PLH I CCM I CCL 2
多发射极三极管
例2.4.2的电路
TTL反相器的动态电压波形
交流噪声容限
• 由于TTL电路中存在三极管的开 关时间和分布电容的充放电过程， 因而输入信号状态变化必须有足 够的变化幅度和作用时间才能使 输出状态改变。 当输入信号为窄脉冲，而且脉冲 宽度接近于电路传输延迟时间的 情况下，为使输出状态改变所需 要的脉冲幅度将远大于信号为直 流时所需的信号变化幅度。 门电路对这类窄脉冲的噪声容 限——交流噪声容限高于直流噪 声容限。
二极管的钳位作用
三极管非门（反相器）
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图中VEE是负电源,为使 输入低电平时管子能可 靠截止。输入高电平时， 电路参数必须保证管子 深度饱和。若图中，
VCC 5V ,VEE 8V , RC 1k, R1 3.3k, R2 10k, 20, VCES 0.1V ,VIH 5V ,VIL 0V ,
输入低电平时 vI VIL 0V时, vBE 0V , T截止, iB 0, iC 0, vO Vcc 5V VOH
输入高电平时 vI VIH 5V时, vBE 0V , T导通。 取vBE 0.7V , iB i1 i2 VIH vBE vBE VEE R1 R2
输入特性
当v I VIH 3.4时, T1倒置运用 i 在0.01 , 以下, I IH 很小,74系列在40A 以下。又把I IH 称作输入漏电流。
输入负载特性
TTL反相器高电平输出
TTL反相器低电平输出
例 2.4.1的电路
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