【正文】 Vi= ViH 閾值電壓 : V TH ≈ V T T5截止， T D2導(dǎo)通 T2放大導(dǎo)通、 T5截止 TD2導(dǎo)通 T T5導(dǎo)通， T D2截止 T T5飽和導(dǎo)通， T D2截止 viL(max) vOH(min) vOL(max) viH(min) 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器 的靜態(tài)輸入特性 ? 靜態(tài)輸入特性 * 當 Vi= 0V 時，（ T1導(dǎo)通）有電流流出門，且最大 Ii= IIS（輸入短路電流） * 當 Vi= ViL ，（ T1導(dǎo)通）有電流流出門，當 Vi Ii * 當 Vi＞ VTH 時，（ T1倒置）有電流流入門，較小 Ii= IIH（輸入漏電流） 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器的輸入負載特性 ? 輸入負載特性 ? 輸入負載 R 當 Ri ＜ ROFF——關(guān)門電阻 相當于 Vi = ViL 當 Ri＞ RON ——開門電阻 相當于 Vi = ViH （一般有 ROFF = ， RON = 2KΩ ） ViH (=VTH) ViL(max) ROFF RON 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器的輸出特性 輸出為低電平 VOL： 輸出為高電平 VOH： 有電流 IL從 T5流入門， 稱 : 灌電流負載 有電流 IL從 T T4流出門， 稱 : 拉電流負載 IOL —— 灌電流負載能力 IOH —— 拉電流負載能力 VOL IOL VOH IOH 當 IL ＜ IOL 可保證 VO = VOL 當 IL ＞ IOL VO 上升 當 IL ＜ IOH 可保證 VO = VOH 當 IL ＞ IOH VO 下降 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器的動態(tài)特性 ? 反相器平均傳輸延遲時間 tPd ? 三極管動態(tài)開關(guān)特性 OLiHiOHiLi VVVVVVVV ???? 00 ，輸出輸入，輸出輸入 延遲輸出輸入延遲輸出輸入OHiLiHiOLiHiLiVVVVVVVVVV????????00 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 輸出低電平轉(zhuǎn)換為高電平的傳輸延遲時間 tPLH TTL反相器的動態(tài)特性 ? 反相器平均傳輸延遲時間 tPd 輸出高電平轉(zhuǎn)換為低電平的傳輸延遲時間 tPHL 2P L HP H LPdttt ??數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器 _舉例 (A) ? 例 1: CMOS電路如圖所示 , V DD分別為 5V、 10V, V 為 ,求 VO1? VO2? VO3? ? 例 2: 已知 TTL電路如圖所示 ,其參數(shù) : VTH=, ROFF=, RON=3K, 求 VO1? VO2? VO3? 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL反相器 _舉例 ? 例 3: 計算 G可帶多少個相同的門電路。 求 G的扇出系數(shù) N。已知其參數(shù)： VOH/VOL=, IOH/IOL=， R C=1K,VC =10V， β=40。試確定 RB的取值范圍 。( CDABY ??邏輯表達式：? 結(jié)論：實現(xiàn)與或非功能 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL異或門 ? TTL異或門的電路結(jié)構(gòu) （ P130 圖 ） ? 特點： T1構(gòu)成 ： T T T T5構(gòu)成 ： T T7為： 邏輯表達式： ? 結(jié)論：實現(xiàn)異或功能 BAY ??1)39。(()39。39。()39。()39。(21 CDABCDABYYY ??????? 正確使用： 需外接電阻及外接電源 ? 實現(xiàn)邏輯功能： “ 線與 ” ? 外接負載電阻 RL的計算 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 集電極開路門電路 —— OC門 (計算 RL) ? 外接負載電阻 RL的計算 下限）過大（得不能太小，否則門僅一個輸出管導(dǎo)通，、的上限）不能太大（得門輸出管全部截止時，、要求：LLLOLOLLOHORiRVVOCRRVVOC????21(計算 RL (max)) (計算 RL (min)) 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 集電極開路門電路 —— OC門 (計算 RL(max)) ? 外接負載電阻 RL的計算 ( m a x )39。,LILLMOLCCLLLOLOILLMRImIVVRRIVVIIOCOC??????所以不能太小不過大，且為保證負載門輸入電流為流為門飽和時允許的最大電門導(dǎo)通，當僅一個IHOHOHCCLILMLOLCCmInIVVRRRImIVV???????? 39。39。(???ENYENABY? 邏輯功能 低電平有效當為高阻態(tài)當 139。 )39。 *當 EN=1時，數(shù)據(jù)送入總線 當 EN=0時，數(shù)據(jù)由總線送出 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 TTL集成電路及改進 ? 高速系列 電路特點：輸出級采用復(fù)合管（減小輸出電阻 Ro）、減少 各電阻值 優(yōu)點： 提高開關(guān)速度 ? 有源泄放電路 電路特點：增加 T6通路，為 T5基極回路提供低阻泄放回路 優(yōu)點：提高開關(guān)速度、提高抗干擾能力 ? 抗飽和電路 電路特點：改用抗飽和三極管、帶肖特基二極管鉗位的 三極管 優(yōu)點： 提高開關(guān)速度 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 一、 高速系列 74H/54H （ HighSpeed TTL） 1. 電路的改進 (1) 輸出級采用復(fù)合管（減小輸出電阻 Ro） (2) 減少各電阻值 2. 性能特點 TTL電路的改進系列 ）（改進指標： ??? )()( mwPnstdp pdmWPnst pd 101074 ?? ,系列：標準倍））（（）的同時，功耗也增加速度提高（ 221)( ?? mvPnst pd數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 二、肖特基系列 74S/54S（ Schottky TTL） 1. 電路改進 (1) 采用抗飽和三極管 (2) 用有源泄放電路代替 74H系列中的 R3 (3) 減小電阻值 左右至左右，下降到 VVVV OLTH 4011 .. ?三、低功耗肖特基系列 74LS/54LS （ LowPower Schottky TTL） 四、 74AS,74ALS （ Advanced LowPower Schottky TTL） 2. 性能特點 速度進一步提高，電壓傳輸特性沒有線性區(qū)，功耗增大 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 其他雙極型門電路 ? DTL： 輸入為二極管門電路，速度低，已經(jīng)不用 ? HTL： 電源電壓高， Vth高，抗干擾性好，已被 CMOS替代 ? 射極耦合邏輯電路（ ECL） 主要特點：電路速度快、負載能力強 缺點：功耗大、噪聲容限低 ? 集成注入邏輯電路（ I2L） 主要特點：電路簡單，功耗低， 便于大規(guī)模集成能在低電壓、微電流下工作， 缺點： 各晶體管輸入特性不一致， 基極電路分配出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象 , 噪聲容限較低 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 MOS門電路 ? 電阻負載 NMOS反相器 ? CMOS反相器 及 電氣特性 ? 其它的 CMOS門電路 ? 特殊的 CMOS門電路 ? 正確使用 CMOS門電路 ? 其它的有源負載 MOS門電路 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 第 3章 門電路 電阻負載 NMOS反相器 ? 電路 NMOS管 ——驅(qū)動管 R L ——負載 ? 分析 VVKKK VrrR Vv DSDSLDDo 10 ???????????* 為使其輸出低電平等于 0V， 負載電阻 RD的阻值必須很大，使集成度下降，并影響 C的充放電速度。PMOS管的開啟電壓為 VTP （＜ 0） 且 VDD≥ VTN +|VTP| *當 輸入為低電平 ， VI=0V， *當 輸入為高電平