第4-5讲TTL与MOS电路.ppt

知识回顾 1、二极管的开关特性 1）输入高，截止，开关断开，输出高 2）输入低，导通，开关闭合，输出低 2、三极管的开关特性 1）输入低，vIVON，截止(都反偏)，开关断开，输出高 2）输入高，iBIBS=VCC/βRC，饱和导通(都正偏) ，开关闭合，输出低 第三章 逻辑门电路 3.1 概述 3.2 二极管和三极管的开关特性 3.3 TTL门电路的工作原理及电器特性 3.4 MOS门电路的工作原理及电器特性 按导电类型可分为 四、理想的开关元件 接通状态：电阻为0 流过开关的电流完全由外电路决定 断开状态：阻抗无穷大 流过开关的电流为0 断开与接通之间的转换在瞬间完成 3.2 半导体二极管门电路 二极管的静态特性： 导通区 截止区 对于图3所示二极管开关电路，由于二极管具有单向导电性，故它可相当于受外加电压控制的开关。 当vI＝VIL＝0时，D导通，输出电压vo＝ VOL ＝0 二极管的动态电流波形如图4所示 3.2.2 双极型三极管的开关特性 3.2.2 双极型三极管的开关特性 稳态时若合理选择电路的参数，即 例1 电路如图11所示，已知 VIH=5V，VIL=0V，β=20，VCE(sat) = 0.1V，试计算参数设计是否合理 三极管开关状态下的等效电路如图3.5.6所示 五、双极型三极管的动态开关特性 3.3 TTL门电路（Transistor-Transistor Logic） 3.3.1 TTL反相器 3.3.2 TTL与非门 3.3.3 TTL或非门 3.3.4 集电极开路门（OC门） 3.3.5 三态门电路 3.3.6 BiCMOS门电路（自学） 3.3.7 抗饱和门电路（自学） 3.3.8 TTL门电路参数 3.3.9 TTL门电路多余输入端的处理 3.3.1 TTL反相器—结构 电源电压：VCC=5V VIH=3.6V VIL=0.2V 开启电压：VON=0.7V VCES=0.2V 3.3.1 TTL反相器—工作原理 vi=VIL，T1发射结导通 vB1=VIL+VON=0.9V iB1iBS1=0，T1 深度饱和 vCES≈0.2V，v12≈0.4V T2截止， T3截止 T4导通，D导通 输出为高电平VOH vo=vB4-vBE4-vD=3.6V 3.3.1 TTL反相器—工作原理 vi=VIH， vB1=4.3V T2和T3发射结同时导通 vB1被钳位在2.1V T1倒置放大状态 T2和T3导通，使 vC2= vBE3 + vCES2 =0.9V 导致T4和D截止 输出为低电平 vO=VOL =0.2V 3.3.1 TTL反相器—工作原理 T2的c、e极输出电压信号变化方向相反—倒相级 推拉式输出，有效降低输出级的静态功耗并提高驱动负载的能力 输入端钳位二极管D1，抑制输入端可能出现的负极性干扰脉冲，防止输入电压为负时，T1发射极电流过大，起保护作用。 3.3.2 TTL与非门 3.3.3 TTL或非门 或逻辑关系是通过将T2A和T2B两个三极管的输出端并联来实现的。 3.3.4 集电极开路(OC)门 推拉式输出具有输出阻抗低的优点 但不能将他们的输出端并联使用 很大的负载电流同时流过输出级，可能使门电路损坏 无法满足对不同输出高低电平的需要 不能满足驱动较大电流，较高电压的负载的要求 3.3.4 集电极开路与非门—线与 3.3.4 集电极开路与非门—线与 两OC门结构的与非门线与可得与或非逻辑 T3和T3’同时截止时，VOH=VCC2 可根据需要选择VCC2的大小，得到所需的VOH 3.3.4 集电极开路门—应用 1、实现线与 3.3.4 集电极开路门—应用 2、电平转换 实现0.3V～3.6V逻辑电平到0.3V～12V逻辑电平的转换 3.3.4 集电极开路门—应用 3、驱动显示器件和执行机构 VCC和RL的值要根据OC门和LED的正常工作电流来选择。 3.3.5 三态输出门电路（TS门） EN=1时为工作状态称控制端高电平有效 3.3.5 三态输出门的应用—总线结构 工作时控制各个门的EN端轮流为1，而且任何时候只有一个为1，就可以把各个门的输出信号轮流送到公共传输线（总线）上而互不干扰。 3.3.5 三态输出门的应用—数据的双向传输 EN为1时，G1工作，G2高阻，数据D0经G1反相后送到总线。 EN为0时，G2工作，G1高阻，来自总线的数据经G2反相后由D1送出。 3.3.8 TTL与非门的主要参数 对于集成电路，只要从手册中查出该电路的真值表、引脚功能图和电参数就能合理的使用该集成电路。（以