深入詳解邏輯門電路(編輯修改稿)
2025-05-27 01:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 vI /V 40uA R1 4kΩ T1 VCC be2 be5 VB1= 29 二、輸出特性 （輸出電壓隨負(fù)載電流的變化情況） 輸出高電平時(shí)， T4導(dǎo)通， T5截止 , 電流流出門： 拉電流 從圖上看，負(fù)載電流為 10mA時(shí) ,電平下降不多，但考慮到功耗，實(shí)際使用時(shí)負(fù)載電流不能超過(guò) RL↓→ | iL |↑ → vR4 ↑ → VOH↓ ★ RL VOH iL VCC R4 T3 R2 T4 R5 iL /mA 20 30 10 VOH /V 40 30 RL↓→iL ↑→T 5 飽和程度 ↓→ vCE5 ↑→ VOL ↑ 輸出低電平時(shí)， T4截止， T5飽和 VCC R3 VOL T5 iL RL 電流流進(jìn)門： 灌電流 為了保證輸出為低電平，實(shí)際使用時(shí)灌電流不能超過(guò) 16mA ★ iL /mA 20 30 10 VOL /V 50 40 31 三、帶負(fù)載能力 ？ 1. 前后級(jí)之間電流的聯(lián)系 32 R1 T1 +5V 前級(jí)輸出為 高電平時(shí) 前級(jí) 后級(jí) 反偏 前級(jí)流出 電流 IOH（拉電流） +5V R4 R2 R5 T3 T4 ? ? ? ? ? 33 前級(jí)輸出為 低電平時(shí) R1 T1 +5V 前級(jí) 后級(jí) 流入前級(jí)的電流IOL (灌電流 ) +5V R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 ? ? ? 34 名稱及符號(hào) 含義 輸入低電平電流 IiL 輸入為低電平時(shí)流入輸入端的電流 1 .4mA 。 輸入高電平電流 IiH 輸入為高電平時(shí)流入輸入端的電流 幾十 μ A 。 IOL及其極限 IOL （ max ） 當(dāng) IOL IOL (max )時(shí) ， 輸出不再是低電平。 IOH及其極限 IOH (max ) 當(dāng) IOH IOH (max )時(shí) ， 輸出不再是高電平。 關(guān)于電流的技術(shù)參數(shù) 35 2. 扇出系數(shù) 驅(qū)動(dòng)同類門的最大數(shù)目。 IiH1 IiH3 IiH2 IOH 前級(jí)輸出為 高電平時(shí) +5V R4 R2 R5 T3 T4 T1 前級(jí) T1 T1 ? ? ? ? ? 輸出高電平時(shí)，前級(jí)流出的電流（拉電流） 36 +5V R2 R1 3k T2 R3 T1 T5 b1 c1 前級(jí) IOL IiL1 IiL2 IiL3 前級(jí)輸出為 低電平時(shí) ? ? ? ? 輸出低電平時(shí)，流入前級(jí)的電流（灌電流） 37 輸出低電平時(shí)的扇出系數(shù)： m a xm a xOLOLiLINI?一般與非門的扇出系數(shù)為 10。 由于 IOL、 IOH的限制，每個(gè)門電路輸出端所帶同類門電路的個(gè)數(shù)，稱為 扇出系數(shù) 。 輸出高電平時(shí)的扇出系數(shù)： m a xm a xOHOHiHINI?取 NOH和 NOL中小的一個(gè)。 38 四、 輸入端負(fù)載特性 （輸入端通過(guò)電阻 R接地） R ui 輸入端 “ 1”,“0”？ +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? ? 39 R較小時(shí) R較小時(shí)， uiUT 相當(dāng)輸入低電平 ，所以輸出為高電平。 R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? )5( 11bei URRRu ??? RR?? 3? 40 R增大 R??ui??ui?UT時(shí)，輸入變高，輸出變低電平。 RR?? 3)V(R臨界 =? R ui +5V F R4 R2 R1 3k T2 R5 R3 T3 T4 T1 T5 b1 c1 A B C ? ? ? ? ? ? 41 1. 懸空的輸入端相當(dāng)于接高電平。 2. 為了防止干擾，可將懸空的輸入端接高電平。 42 TTL與非門的動(dòng)態(tài)特性 一、傳輸延遲時(shí)間 輸出電平的變化落后于輸入電平的變化。 原因：二極管、三極管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換需 要一定的時(shí)間。 vI vO t t tPHL tPLH Vm/2 Vm/2 tPHL ：導(dǎo)通傳輸時(shí)間 tPLH ：截止傳輸時(shí)間 平均傳輸時(shí)間 P H L P L Hpd 2ttt??一般為 10～ 20ns 43 二、動(dòng)態(tài)尖峰電流 ?靜態(tài)時(shí)，電源電流較小，在 10mA左右。 ?輸出從低到高變化時(shí) T5由深度飽和到截止慢， T4由截止到導(dǎo)通快，故有一段時(shí)間 T T4同時(shí)導(dǎo)通， 電流很大 尖峰電流（浪涌電流） T4從放大到截止較快， T5從截止到導(dǎo)通快，同時(shí)導(dǎo)通時(shí)間極短，尖峰電流持續(xù)時(shí)間較短 ?輸出從高到低變化時(shí) 尖峰電流的影響：使電源的平均電流加大了 vO iCC t t ICCH ICCL 應(yīng)采取合理的接地和去耦措施。 44 TTL與非門的主要性能參數(shù) 結(jié)合前述內(nèi)容自學(xué)查看表 24（ P58） 其他類型的 TTL門電路 一、集電極開(kāi)路的門電路（ OC門） 二、三態(tài)輸出門電路 TTL門電路除了與非門外，還有其他邏輯功能的門電路，如與門、或門、或非門、與或非門、異或門、同或門、集電極開(kāi)路門和三態(tài)門等。 45 一、集電極開(kāi)路的門電路（ OC門） 推拉式輸出結(jié)構(gòu)的局限性： ?不允許輸出端并聯(lián)使用 ?電源確定后輸出高電平不能變化 ?驅(qū)動(dòng)能力不夠 克服上述局限性的辦法：把輸出級(jí)改成集電極開(kāi)路的三極管結(jié)構(gòu)。 稱為 集電極開(kāi)路的門電路 ，簡(jiǎn)稱OC門 若 G1門輸出高電平， G2門輸出 低電平，則 G1門的 T4和 G2門的 T5同時(shí)導(dǎo)通， 產(chǎn)生很大的電流 ，可能使門電路損壞。 VCC VCC R4 Y2 T5 R4 Y1 T4 R3 G1 G2 并聯(lián)使用 46 集電極開(kāi)路與非
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