第2章 电路.ppt

④ 噪声容限UNL、UNH：实际应用中，由于外界干扰、电源波动等原因，可能使输入电平UI偏离规定值。为了保证电路可靠工作，应对干扰的幅度有一定限制，称为噪声容限。  低电平噪声容限是指在保证输出高电平的前提下，允许叠加在输入低电平上的最大噪声电压(正向干扰)，用UNL表示： UNL=UOFF -UIL 若UOFF=0.8V, UIL=0.3V，则UNL=0.5V。  高电平噪声容限是指在保证输出低电平的前提下，允许叠加在输入高电平上的最大噪声电压(负向干扰)， 用UNH表示： 若UON=1.8V，UIH=3V，则UNH=1.2V。 TTL与非门输入特性 3、TTL与非门输入特性 输入特性是指输入电流与输入电压之间的关系曲线，即II=f(uI)的函数关系。 设输入电流II由信号源流入T1发射极时方向为正，反之为负。从右图看出，当UI＜UT时II为负，即II流入信号源，对信号源形成灌电流负载。当UI＞UT时II为正，II流入TTL门，对信号源形成拉电流负载。  ① 输入短路电流IIS  当UI=0时的输入电流称为输入短路电流，典型值约为-1.5mA。 ② 输入漏电流IIH  当UI＞UT时的输入电流称为输入漏电流，即V1倒置工作时的反向漏电流，其电流值很小，约为10 μA。  应注意，当UI＞7V以后V1的ce结将发生击穿，使II猛增。此外当UI≤-1V时，V1的be结也可能烧毁。这两种情况下都会使与非门损坏，因此在使用时，尤其是混合使用电源电压不同的集成电路时，应采取相应的措施(输入端加有阻尼二极管)，使输入电位钳制在安全工作区内。 4、 输入负载特性 TTL与非门输入负载 由图可见，当RI较小时，UI随RI增加而升高，此时T3截止， 忽略T2基极电流的影响，可近似认为 当RI很小时UI很小，相当于输入低电平，输出高电平。为了保持电路稳定地输出高电平，必须使UI≤UOFF，即 故 若UOFF=0.8V，Rb1=3kΩ，可求得RI≤0.7kΩ，这个电阻值称为关门电阻ROFF。可见，要使与非门稳定地工作在截止状态，必须选取RI＜ROFF。  当RI较大时，UI进一步增加，但它不能一直随RI增加而升高。因为当UI=1.4 V时，Ub1=2.1V，此时V5已经导通，由于受T1集电结和T2、T3发射结的钳位作用，Ub1将保持在2.1V，致使UI也不能超过1.4V。  为了保证与非门稳定地输出低电平，应该有UI≥UON。此时求得的输入电阻称为开门电阻，用RON表示。对于典型TTL与非门，RON=2kΩ，即RI≥RON时才能保证与非门可靠导通。 5、输出特性 ①、输入高电平时的输出特性 与非门处于开态时，输出低电平，此时T3饱和，输出电流IL从负载流进T3，形成灌电流；当灌电流增加时，T3饱和程度减轻，因而UOL随IL增加略有增加。 T3输出电阻约10~20Ω。 若灌电流很大，使T3脱离饱和进入放大状态，UOL将很快增加，这是不允许的。通常为了保证UOL≤0.3V，应使IL≤25mA ②、输入低电平时的输出特性 与非门处于关态时，输出高电平。此时T3截止，T4 、D导通，负载电流为拉电流。从特性曲线可见，当拉电流IL＜5mA时，T4处于射随器状态，因而输出高电平UOH变化不大。当IL＞5mA时，T4进入深饱和，由于Ic3≈IL，UOH=UCC-Uces4-UD-ILRc3，故UOH将随着IL的增加而降低。因此，为了保证稳定地输出高电平，要求负载电流IL≤14mA，允许的最小负载电阻RL约为170Ω。 6、 扇入系数和扇出系数 扇入系数NI是指门的输入端数。 扇出系数NO是指一个门能驱动同类型门的个数。当TTL门的某个输入端为低电平时， 其输入电流约等于IIS(输入短路电流)；当输入端为高电平时， 输入电流为IIH(输入漏电流)。而IIS比IIH大得多，因此按最坏的情况考虑，当测出输出端为低电平时允许灌入的最大负载电流ILmax后，则可求出驱动门的扇出系数NO： 7、 平均延迟时间tpd 通常将输出电压由高电平跳变为低电平的传输延迟时间称为导通延迟时间tPHL， 将输出电压由低电平跳变为高电平的传输延迟时间称为截止延迟时间tPLH。 tPHL和tPLH是以输入、输出波形对应边上等于最大幅度50%的两点时间间隔来确定的， tpd为tPLH和tPHL的平均值： 通常，TTL门的tpd在3~40ns之间。