數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)第3章-wenkub
2023-01-22 15:49:02 本頁(yè)面
【正文】 s ( e q v / k T 1 ) 二極管的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性 反向恢復(fù)時(shí)間 是 影響二極管開(kāi)關(guān)特性的 主要因素 三極管的開(kāi)關(guān)特性 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性 N +NPbcebce集 電 極發(fā) 射 極基 極集 電 區(qū)集 電 結(jié)發(fā) 射 區(qū)發(fā) 射 結(jié)基 區(qū)（ a ） 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 （ b ） 符 號(hào)三極管的符號(hào)及結(jié)構(gòu)圖如圖所示： 三個(gè)極 —— 基極（ b）、發(fā)射極（ e）、集電極（ c）。 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性 二極管的開(kāi)關(guān)特性 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性 PN陽(yáng) 極陰 極陽(yáng) 極陰 極（ a ） 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 （ b ） 符 號(hào)Di＋－Dv + u i R L －+u o－ D開(kāi)關(guān)電路 I F 0. 5 0. 7 i D ( mA ) u D ( V ) 伏安特性 U BR Is + u i = 0V R L －+u o－ Du i = 0V 時(shí)的等效電路 + + － u i = 5 V R L －+u o－ D 0 .7 Vu i = 5 V 時(shí)的等效電路ui＝ 0V時(shí)，二極管截止，如同開(kāi)關(guān)斷開(kāi)， uo＝ 0V。 濃度大的稱(chēng)為多數(shù)載流子，濃度小 的稱(chēng)為少數(shù)載流子。 多子為電子的是 N型材料；多子為空穴的是 P型材料。 ui＝ 5V時(shí) ， 二極管導(dǎo)通 ， 如同 ， uo＝ 。 兩個(gè) PN結(jié) —— 發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。輸出電壓： uo＝ UCES＝ 三極管瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性 延遲時(shí)間 上升時(shí)間 存儲(chǔ)時(shí)間 下降時(shí)間 對(duì)上升沿 ： 三極管從截止到導(dǎo)通，稱(chēng)為開(kāi)通時(shí)間 TON 它包括： TON = Td + Tr 延遲時(shí)間 TD，主要對(duì)應(yīng)位壘電容的充電過(guò)程。 一、二極管與門(mén)和或門(mén)電路 1． 與門(mén)電路 基本邏輯門(mén)電路 B+VA LDD3k ΩR（ + 5V ）CC12amp。 解決辦法： 將二極管與門(mén) （ 或門(mén) ） 電路和三極管非門(mén)電路組合起來(lái) 。 T T3飽和導(dǎo)通 ， V V+V123D12312313Rb11K Ω2RCC4k Ω1（ + 5V ）4TB飽和RRCe2TT130 Ω截止o飽和3倒置狀態(tài)c4截止c2TA實(shí)現(xiàn)了與非門(mén)的邏 輯功能之一： 輸入全為高電平時(shí) ， 輸出為低電平 。 T T3都截止 。 由于 T4和 D導(dǎo)通 ， 所以： VO≈ VCCVBE4VD ==（ V） CBAL ???綜合上述兩種情況 ，該電路滿(mǎn)足與非的邏輯功能 ， 即： 1V5V二、 TTL與非門(mén)的開(kāi)關(guān)速度 1． TTL與非門(mén)提高工作速度的原理 （ 1）采用多發(fā)射極三極管加快了存儲(chǔ)電荷的消散過(guò)程。 截止延遲時(shí)間 tPLH——從輸入波形下降沿的中點(diǎn)到輸出波形上升沿的中點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。 de段：飽和區(qū) VI增大， T4飽和。 VOL的理論值為 ， 產(chǎn)品規(guī)定輸出低電壓的最大值 VOL（ max） =。 產(chǎn)品規(guī)定 VIL（ max）=。 產(chǎn)品規(guī)定 VIH（ min）=2V。 Vth的值為 ～ V。GoVVO L （m a x ）O FF0. 8V輸入“0”O(jiān)NO H （m i n ）2V0V 0V輸出“1”V輸出“0”V輸入“1”VoV2. 4Vi3. 6V0. 4V同樣，它的輸入高低電平也有一個(gè)范圍，即它的輸入信號(hào)允許一定的容差，稱(chēng)為 噪聲容限 。 BC段： T4開(kāi)始導(dǎo)通， T1 倒置放大態(tài)，電流反向且減小。要注意 RI的取值，只有 RI在小于某一阻值時(shí)，才能保證輸入低電平小于 Voff。 接為高電平或并聯(lián)使用。 通常為了保證 UO≤， 應(yīng)使 IO≤25mA 。 T2T4IORLUC CUO( V )IOm A )1 0 2 0 3 0 4 0123IR 5R5( a ) ( b )0 空載功耗 P = VCC ? IE 與非門(mén)不接負(fù)載時(shí)，電源電壓與電源總電流的乘積稱(chēng)為空載功耗。 V+V13123123D1231K21TBRCe2To3TAiV4T4k Ωc4RRCCb1 k ΩR130 Ωc2 值得注意的是，在開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的瞬間，由于所有管子都處于導(dǎo)通狀態(tài)，瞬間總電流很大，約 32mA。 可以算出： 產(chǎn)品規(guī)定 IIL＜ 。amp。 另外，高電平輸入端（作為集電極）、基極和低電平 輸入端（作為發(fā)射極）構(gòu)成寄生晶體管，放大倍數(shù)為 ? j, ? j值也很小。由此可得出 : NOL稱(chēng)為輸出低電平時(shí)的扇出系數(shù) 。 由此可得出： 拉電流增大時(shí) ， RC4上的壓降增大 ， 會(huì)使輸出高電平降低 。 引腳排列圖如圖所示 。 ② A＝ B＝ 0時(shí)， iB、 i39。 DCBAL ???? 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 7 4 L S 5 1 1 2 3 4 5 6 7 VC C 2 B 2 C 2 D 2 E 2 F 2 Y 2 A 1 A 1 B 1 C 1 D 1 Y G N D 與門(mén) AB ABamp。 普通的 TTL門(mén)電路不能進(jìn)行線與 。 ② A、 B全為 1時(shí)， uB1=， T T3飽和導(dǎo)通， L=0。 +VCCP1Ramp。 當(dāng) EN=0時(shí) ， G輸出為 1， D1截止 ， 相當(dāng)于一個(gè)正常的二輸入端與非門(mén) ，稱(chēng)為正常工作狀態(tài) 。 △BENABENA △amp。 （ b） 組成雙向總線 ， 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分時(shí)雙向傳送 。BEN
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