康华光数电第五版课件 PPT

O由低到高电平跳变的瞬间，
CL充电，其时间常数很小使 输出波形上升沿陡直。而当
O由高变低后， CL很快放电，
输出波形的下降沿也很好。
3.2.4 TTL逻辑门电路
1. TTL与非门电路
多发射极BJT
b
b
c
e
T1 c e
e
e
A
&
B
L=A B
TTL与非门电路的工作原理
• 当全部输入端为高电平时：
输出低电平 任一输入端为低电平时: 输出高电平
康华光数电第五版课件
（3 ）采用输入级以提高工作速度
当TTL反相器I由3.6V变0.2V的瞬间
•T2、T3管的状态变化滞 后于T1管，仍处于导通 状态。 •T1管Je正偏、Jc反偏， T1工作在放大状态。
T1管射极电流（1+1 ）
iB1很快地从T2的基区抽 走多余的存储电荷,从而 加速了输出由低电平到 高电平的转换。
3.5 逻辑描述中的几个问题
3.5.1 正负逻辑问题
1. 正负逻辑的规定 正逻辑体制:将高电平用逻辑1表示，低电平用逻辑0表示
负逻辑体制:将高电平用逻辑0表示，低电平用逻辑1表示
1 正逻辑
0
0 负逻辑
1
2. 正负逻辑等效变换
某电路输入与输出电平表
A
B
L
L
L
H
L
H
H
H
L
H
H
H
L
正逻辑 负逻辑
与非 或非 与或 非非
1.集电极开路门电路
A B C
A B C
VCC(5V )
R b1 4kΩ
R c2 1.6k Ω
R c4 130Ω
T4
T1
T2
D vOH
输出为低电平
T3
R e2
的逻辑门输出
1kΩ
VCC(5V )
级的损坏
R b1 4kΩ
R c2 1.6k Ω
R c4 130Ω
T4
T1
T2
D
vOL
T3
R e2 1kΩ
a） 集电极开路与非门电路
负载器件所要求的输入电压
1 vO
vI 1
驱动门
负载门
vO
VOH (min)
vI
VIH (min)
VIL (max) VOL(max )
VOH(min)
≥ VIH(min)
VOL(max) ≤ VIL(max)
对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流
1 10
IOL
IIL
灌电流 IOL(max) ≥
TTL与非门各级工作状态
2. TTL或非门
若A、B均为低电平:
T2A和T2B均将截止， T3截止。 T4和D饱和， 输出为高电平。
若A、B中有一个为高电平:
T2A或T2B将饱和， T3饱和，T4截止， 输出为低电平。
逻辑表达式
L= AB
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
3.2.5 集电极开路门和三态门电路
（4）采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力 a)带负载能力
当O=0.2V时
当输出为低电平时，T4截止， T3饱和导通，其饱和电流全 部用来驱动负载
当O=3.6V时
T3截止，T4组成的电压跟随 器的输出电阻很小，输出高 电平稳定，带负载能力也较 强。
b)输出级对提高开关速度的作用
输出端接负载电容CL时，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采用正逻辑 ___与非门
A
B
L
0
0
0
1
1
0
1
1
采用负逻辑
1 1 1 0
___或非门
A
B
L
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
3.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用
系统输入信号中，有的是高电平有效，有的是低电平有效。 低电平有效，输入端加小圆圈；高电平有效，输入端不加 小圆圈。
1、 基本逻辑门电路的等效符号 L = AB = A B
3.6.1 各种门电路之间的接口问题 3.6.2 门电路带负载时的接口问题
3.6.1 各种门电路之间的接口问题
在数字电路或系统的设计中，往往将TTL和CMOS两种器件 混合使用，以满足工作速度或者功耗指标的要求。由于每种 器件的电压和电流参数各不相同，因而在这两种器件连接时 ，要满足驱动器件和负载器件以下两个条件： 1)驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范 围，包括高、低电压值（属于电压兼容性的问题）。 2)驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流（属 于门电路的扇出数问题）；
C） 逻辑功能
b） 使用时的外电路连接
V VC CC C
L=AB
R Rb 1b 1
R Rc 2c 2
VCC
R c4
T4
OC门输出端连接实现线与
V DD
AA
T T1 1
TT2 2
BB
D
LL
A
RP
&
L
T T3 3
B
R Re 2e 2
C
&
D
2. 三态与非门(TSL )
当CS= 3.6V时
三态与非门真值表
A
& L= AB
B
A
≥1 L = A B
B
与非门及其等效符号
L=AB=AB
或非门及其等效符号
A
≥1 L = A B
A
B
B
& L = AB
L=AB=AB
A &L = A B B
A ≥ 1L = A B = AB
B
L=AB=AB
A ≥ 1L = A + B B
A &L = A B = A B
B
逻辑门等效符号的应用
利用逻辑门等效符号，可实现对逻辑电路进行变换， 以简化电路，能减少实现电路的门的种类。
A& B
A& B
≥1 L
A& B
A& B
≥1 L
A& B
A& B
&L
A
& L= AB
B
逻辑门等效符号强调低电平有效
AL
RE 1 G1
D0
Y0
D1
IC
Y1
D2
Y2
D3
Y3
D4
Y4
D5
Y5
D6
当CS= 0.2V时 真值表
高电平 使能
____
L = AB
与非逻辑
CS =1
L=Z
高阻状态
CS = 0
逻辑符号
A
&L
B
CS EN
3.2.6 BiCMOS门电路
特点:功耗低、速度快、驱动力强 工作原理: I为高电平:
MN、M1和T2导通，MP、M2和T1 截止，输出O为低电平。
M1的导通, 迅速拉走T1的基区存储 电荷; M2截止, MN的输出电流全部 作为T2管的驱动电流, M1 、 M2加快 输出状态的转换
I为低电平:
MP、M2和T1导通，MN、M1和T2 截止，输出O为高电平。 M1截止，MP的输出 电流全部作为T1的驱动电流。 T2基区的存储电荷通过M2而消散。
M1 、 M2加快输出状态的转换电 路的开关速度可得到改善
3.5 逻辑描述中的几个问题
3.5.1 正负逻辑问题 3.5.2 基本逻辑门的等效符号及其应用
Y6
D7
Y7
EN L
&
G2
控制电路
ALRE=L
L=0
AL = 0 RE=1
end
如RE、AL都要求高电平有效，EN低电平有效
AL
L
&
RE
G2
如RE、AL都要求低电平有效，EN高电平有效
AL
L
&
RE
G2
如RE、AL都要求高电平有效，EN高电平有效
A
L
RL E
&
G2
3.6 逻辑门电路使用中的几个实际问题