[工學(xué)]第2章集成邏輯門(編輯修改稿)
2025-02-15 08:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ： Y amp。 A B C “與非”門 由此可見，電路具有 與非 門的邏輯功能。 T1 T2 T3 D4 T4 輸出高電平（關(guān)態(tài)） 飽和 截止 導(dǎo)通 導(dǎo)通 截止 輸出低電平（開態(tài)） 倒置工作 飽和 截止 截止 飽和 TTL門電路各晶體管工作狀態(tài) R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y ?k4?.6k1?k1?031二 TTL與非 門的主要外部特性 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y １ ． 電壓傳輸特性 vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von ab： vI bc： vI≈～ cd： vI de： vI增加到 截止區(qū) 線性區(qū) 轉(zhuǎn)折區(qū) 飽和區(qū) R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von ab： vI 截止區(qū) T1正向飽和 T2和 T4截止 T3和 D4導(dǎo)通 輸出高電平 電路處于穩(wěn)定 的 關(guān)態(tài) 。 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von bc： vI≈～ 線性區(qū) T1正向飽和導(dǎo)通，T2導(dǎo)通，但 T4處于截止?fàn)顟B(tài)。隨著輸入電壓的上升，輸出電壓將近似線性下降。 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von cd： vI 轉(zhuǎn)折區(qū) T4開始導(dǎo)通。當(dāng) vI增加時，輸出電壓急劇下降， T3和 D4趨向截止， T4趨向飽和 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von de： vI增加到 飽和區(qū) 隨著 vI增加， T1進入倒置工作狀態(tài)， TD4進入截止， T4進入飽和，輸出低電平近似為 ，電路進入穩(wěn)定的開態(tài)。 從電壓傳輸特性曲線可以反映出 TTL與非門的幾個主要特性參數(shù)。 vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von (1) 輸出邏輯高電平和輸出邏輯低電平 在電壓傳輸特性曲線截止區(qū)的輸出電壓為輸出邏輯高電平VOH， 飽和區(qū)的輸出電壓為輸出邏輯低電平 VOL。 vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von (2) 開門電平 (Von)和關(guān)門電平 (Voff)及閾值電壓 (Vth) 在保證輸出為額定高電平 (3V)的 90%()的條件下 ， 允許的輸入低電平的最大值 ， 稱為關(guān)門電平 Voff；在保證輸出為額定低電平 ()的條件下 ，允許的輸入高電平的最小值 ， 稱為開門電平 Von。 一般 Voff≥， Von≤ 。轉(zhuǎn)折區(qū)的中點對應(yīng)的輸入電壓稱為 TTL門的閾值電壓 Vth。 一般 Vth≈。 vI/V 3 2 1 0 1 2 3 a b c d e VNH VNL VIL Voff Vth Von (3) 抗干擾能力 在集成電路中 ， 經(jīng)常以噪聲容限的數(shù)值來定量地說明門電路的抗干擾能力 。 當(dāng)輸入為低電平時 ， 為保證電路處于穩(wěn)定的關(guān)態(tài) ， 輸入低電平加上瞬態(tài)干擾信號不應(yīng)超過關(guān)門電平 Voff。 因此 允許的干擾容限為 VNL=VoffVIL， 稱為低電平噪聲容限 。 當(dāng)輸入為高電平時 ， 為保證電路處于穩(wěn)定的開態(tài) ， 輸入高電平加上瞬態(tài)干擾信號不應(yīng)低于開門電平 Von。 因此允許的干擾容限為 VNH=VIHVon， 稱為高電平噪聲容限 。 ２ ． TTL與非 門輸入特性 輸入特性是指輸入電壓和輸入電流之間的關(guān)系曲線 。 輸入電流 iI以流入輸入端為正 ,流出輸入端為負 vI/V iI/mA 40181。A VIVth,iI為正 T2和 T4截止 ， T1深度飽和 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI vI/V iI/mA 40181。A 輸入端接地 (vI=0 時 )時流經(jīng)輸入端的電流 IIS稱為輸入短路電流 。 T2導(dǎo)通 ,T4仍截止 R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y vI vI/V iI/mA 40181。A R4 A VCC T4 T3 D4 R2 T2 R3 T1 B C R1 Y T4開始導(dǎo)通 ， vB1被鉗定在 ， T1工作于倒置狀態(tài) 。 輸入電流由負方向急劇轉(zhuǎn)為正方向 。 之后 ， 隨著 vI繼續(xù)上升 ， iI還會有微小增加 。 vI vI/V iI/mA 40181。A ： T2 R1 ?k4Ri T1 iI VCC vI ＋ － R RIRoff 輸出高電平 RIRon 輸出低電平 Roff 輸出高電平時的最大電阻 Ron 輸出低電平時的最小電阻 R1 R VCC VCC vI ＋ － R1 VCC vI ＋ － ● 多余輸入端的處理： 一般將多余輸入端接高電平 ， 或者與有用輸入端并接 。 4． TTL與非 門輸出特性 TTL與非門的輸出特性反映輸出電壓 vO與輸出電流 iO的關(guān)系 。 其中輸出電流規(guī)定灌入電流為正方向 。 iO/mA 3 1 0 10 vO/V A B 2 20 30 4
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