數(shù)字電路與邏輯設(shè)計第3章(已改無錯字)
2023-02-07 15:49:02 本頁面
【正文】 LUC CUO( V )IO( m A )1 0 2 0 3 0 4 0123 ① 與非門處于開態(tài)時 ， 輸出低電平 ， 此時 T4飽和 ， 輸出電流 IO從負載流進 T4， 形成灌電流；當灌電流增加時 ， T4飽和程度減輕 ，因而 UO隨 IO增加略有增加 。 T4輸出電阻約 10~20Ω。 若灌電流很大 ，使 T4脫離飽和進入放大狀態(tài) ， UO將很快增加 ， 這是不允許的 。 通常為了保證 UO≤， 應(yīng)使 IO≤25mA 。 ② 與非門處于關(guān)態(tài)時 ， 輸出高電平 。 此時 T4截止 ， 負載電流為拉電流 ，從特性曲線可見 ， 當拉電流增加時 ， 故 UO將降低 。 因此 ， 為了保證穩(wěn)定地輸出高電平 ， 要求負載電流 IO≤14mA， 允許的最小負載電阻 RL約為 170Ω 。 T2T4IORLUC CUO( V )IOm A )1 0 2 0 3 0 4 0123IR 5R5( a ) ( b )0 空載功耗 P = VCC ? IE 與非門不接負載時，電源電壓與電源總電流的乘積稱為空載功耗。 分兩種情況： 空載導(dǎo)通功耗 PL：輸出低電平， T4飽和（ T1倒置， T2導(dǎo)通， TD4截止），約為 16mw。 空載截止功耗 PH：輸出高電平， T4截止（ T1飽和， T2截止， TD4導(dǎo)通），約為 5mw。 平均功耗 P = （ PL + PH） / 2 約為 10mw。 V+V13123123D1231K21TBRCe2To3TAiV4T4k Ωc4RRCCb1 k ΩR130 Ωc2 值得注意的是，在開關(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。 因此： 考慮極限電流時，不能只計算穩(wěn)態(tài)電流。 工作頻率高，轉(zhuǎn)換次數(shù)多，瞬時功耗大，散熱問題 。 (m A )14 151b1BCCIL ?????RVVI五、 TTL與非門的帶負載能力 1．輸入低電平漏電流 IIL與輸入高電平漏電流 IIH （ 1） 輸入低電平 漏 電流 IIL—— 是指當門電路的輸入端接低電平時，從門電路輸入端流出的電流。 可以算出： 產(chǎn)品規(guī)定 IIL＜ 。 amp。 oVamp。amp。amp。G0G1G2G n V+V13b1B1TR1iCC4K1VILI（ 2） 輸入高電平 漏 電流 IIH—— 是指當門電路的輸入端接高電平時，流入輸入端的電流。 有兩種情況 : （ a）所有輸入端均接高 T1倒置放大 ， IIH= ? i ? IB1 其中 ? i 為倒置放大倍數(shù)，很小，約 ， 所以 IIH很小。（ IIH指流過接高輸入端的電流） (b) 輸入端有高有低 因有高電平輸入，仍可與基極，集電極構(gòu)成倒置放 大，所以倒置放大電流仍存在 ? i ? IB1 。 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。 總之， IIH = （ ? I + ? j ） ? IB1 約 50?? （ 1）灌電流負載 ——當驅(qū)動門輸出低電平時，電流從負載門灌入驅(qū)動門。 ILOLOL IIN ?2．帶負載能力 當負載門的個數(shù)增加，灌電流增大，會使T3脫離飽和，輸出低電平升高。因此，把允許灌入輸出端的電流定義為 輸出低電平電流 IOL，產(chǎn)品規(guī)定 IOL=16mA。由此可得出 : NOL稱為輸出低電平時的扇出系數(shù) 。 +V+V13123123D13b1C3Rc4輸出低電平=RCCR飽和ITIL截止I4K截止 IT4ILCCOLIb14K3IHOHOH IIN ? （ 2）拉電流負載 ——當驅(qū)動門輸出高電平時，電流從驅(qū)動門拉出 ,流至負載門的輸入端。 NOH稱為 輸出高電平時的扇出系數(shù) 。 產(chǎn)品規(guī)定 :IOH=。 由此可得出： 拉電流增大時 ， RC4上的壓降增大 ， 會使輸出高電平降低 。 因此 ，把允許拉出輸出端的電流定義為 輸出高電平電流 IOH。 一般 NOL≠ NOH， 常取兩者中的較小值作為門電路的扇出系數(shù) ， 用 NO表示 。 +V+V1231313D123c4RCC輸出高電平I導(dǎo)通b14K4KII =RE4導(dǎo)通IHIT4T截止Rb1OHIH3CC六、 TTL與非門舉例 ——7400 7400是一種典型的 TTL與非門器件 ， 內(nèi)部含有 4個 2輸入端與非門 ， 共有 14個引腳 。 引腳排列圖如圖所示 。 七 、 TTL門電路的其他類型 1． 非門 L+V123123D12313ATTT123Re2Rc2RCCRTc4b141A L = A① A=0時， T T3截止， T4導(dǎo)通， L=1。 ② A=1時， T T3導(dǎo)通， T4截止， L=0。 AL ? 14 13 1 2 1 1 1 0 9 8 74L S 04 1 2 3 4 5 6 7 V CC 4 A 4 Y 5 A 5 Y 6 A 6 Y 1 A 1 Y 2 A 2 Y 3 A 3 Y G N D 6 反相器 7 4L S 04 的引腳排列圖 2．或非門 L+V12313123D12312313R3T 1AT 2AT1BT2BA BTT 34CCRRRR1
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