數(shù)字電路第2章邏輯門電路-在線瀏覽
2025-07-12 02:10本頁面
【正文】 電路及其工作原理 (1) 電路組成 電路分三個(gè)部分 : 輸入級 、 中間級 、 輸出級 。 ② 中間級 : R T R3 分相、放大作用 ③ 輸出級 : R T T D3 輸出級特點(diǎn)： 靜態(tài)功耗低，開關(guān)速 度快，這種電路結(jié)構(gòu) 稱為推拉式電路。 ViL= PN結(jié)正向?qū)妷簽?。 (一 ) 輸入中有 低電平 T1管發(fā)射結(jié)導(dǎo)通 ,T1管飽和。 T D3導(dǎo)通，輸出約為 (5=). 輸出 高電平 1。 R4 R1 D1 F Vcc(5V) R2 4kΩ 130Ω R3 1kΩ D2 A B T1 T2 T4 T5 D3 1V (40μA) (40μA) T2管處于 飽和 工作狀態(tài) 。 T5管處于 飽和 工作狀態(tài) 。 綜合上面兩種情況 ,該電路實(shí)現(xiàn) 與非 功能。 VO=f(VI) 1. 特性曲線分析 V0(V) VI(V) 3 2 1 0 1 截止區(qū) ,T5管截止 . 線性區(qū) ,T5管截止 ,T4管 處于放大區(qū) (射極跟隨輸出 ). 轉(zhuǎn)折區(qū) ,T T5由放大 進(jìn)入飽和 ,T4進(jìn)入截止 . 飽和區(qū) ,T5管飽和 . VOH VOL VTH 2. 主要參數(shù) (1)輸出高電平 VOH, 低電平 VOL。 (3) 輸入端噪聲容限 VNH、 VNL 1輸出 0輸出 1輸入 1輸入 VOHmin VIHmin VNH VILman VOLman VNL VO VI 1 1 VO VI TTL與非門的靜態(tài)輸入與輸出特性 1. 輸入特性 1)輸入伏安特性 ( II=f(Vi) ) 定義：電流 流入 T1的發(fā)射極 方向?yàn)?正 方向。 (作為前級門的拉電流負(fù)載 .) (作為前級門的拉電流 負(fù)載 .) 在門輸入端和地之間接電阻 Ri,當(dāng)電阻從 0Ω逐步增加時(shí)，由于電阻內(nèi)部有電流流過 ,會(huì)使電阻兩端電壓 Vi逐步增加。 Vi(V) Ri(kΩ) 1 2 0 1 2 當(dāng) Ri小于 R0ff時(shí) ,輸入為低 電平 。 1 拉電流 拉電流 負(fù)載 0灌電流灌電流Vo(V) 0 5 10 15 5 10 15 I0(mA) 拉電流 情況 灌電流 情況 amp。 1 A B 驅(qū)動(dòng)門 負(fù)載門 Vo 1) 灌電流工作情況 驅(qū)動(dòng)門 輸出為低電平（ T5管飽和， T4管截止） ,負(fù)載門 電流流入驅(qū)動(dòng)門，流入 驅(qū)動(dòng)門 的電流值 IL取決于和 驅(qū)動(dòng)門 相連接的 負(fù)載門 個(gè)數(shù) ,即 IL=NIIL(IIL為 負(fù)載門 低電平輸入電流 ,約為 1mA左右 ) Vo(V) 0 5 10 15 5 10 15 I0(mA) 拉電流 情況 灌電流 情況 由曲線可見 ,對所分析的電路 ,當(dāng)灌電流不超過 16mA時(shí) ,VO不超過 VOLmax=。在上面討論的電路中 , IOHmax約為 400mA。 定義 : tpd= 1 2 (tPHL+tPLH) 0 50% 50% VI VO 0 tPHL tPLH 延遲時(shí)間 導(dǎo)通 截止 一般 tPLHtPHL 2. 電源的動(dòng)態(tài)尖峰電流 TTL門電路的功耗等于電源電壓 VCC和電源電流 ICC的乘積 ,由于 VCC=5V為定值 ,所以 ICC的大小就能反映功耗的大小 .對于上述電路 ,穩(wěn)態(tài)時(shí) ,輸出為高電平時(shí)的電流ICCH≈,輸出為低電平時(shí)的電流 ICCL≈。 電源的動(dòng)態(tài)尖峰電流引起的后果 : 1) 使電源的平均電流加大 .而且 ,工作頻率越高 ,平均電流增加越多 。 改進(jìn)型 TTL門電路 主要改進(jìn) 1）傳輸延遲時(shí)間； 2）功耗； 3）轉(zhuǎn)換特性。 這里介紹兩種具有不同輸入輸出結(jié)構(gòu)的 TTL門 ,較為 重要 。 A B F 邏輯符號 OC門的特點(diǎn) : 1) 實(shí)現(xiàn)線與功能 amp。 VCC R A B C D F=AB CD =AB+CD 說明 : ① 普通的 TTL電路不能將輸出端連在一起 ,輸出端連在一起 ,可能使電路形成低阻通道 ,使電路因電流過大而 燒毀 。 上拉 電阻 上拉電阻 R的選取： IHOHm inOHCCm a xL mInIVVR???ILm axOLm axOLCCm inL PIIVVR???n: OC門輸出端并接的個(gè)數(shù) m: 負(fù)載門的輸入端總數(shù) P: 負(fù)載門的總數(shù) 2) 作電平轉(zhuǎn)換器 改變和上拉電阻相連的電源值，可改變輸出高電平的值。 A B F 10V 高電平輸出電壓為 10V RL 3) 作驅(qū)動(dòng)器 OC門能輸出較大的電壓 和電流，可直接作為驅(qū)動(dòng) 器驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管、脈沖 變壓器等。 原因 ： 推拉式輸出結(jié)構(gòu)被破壞，使輸出端負(fù)載電 容的充電要經(jīng)過 RL。 R4 R1 F Vcc(5V) R2 4kΩ 130Ω R3 1kΩ D A B T1 T2 T4 T5 D3 1 1 P EN A B EN F EN amp。 2) 當(dāng) EN=0時(shí) ,P=0
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