数电3章逻辑门电路.pptVIP

第三章 逻辑门电路 对TTL与非门的要求： （2）采用了推拉式输出级，输出阻抗比较小，可迅速给负载电容充放电。 2．TTL与非门传输延迟时间tpd 导通延迟时间tPHL——从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点所经历的时间。 截止延迟时间tPLH——从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的中点所经历的时间。 与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。即 一般TTL与非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒～十几个纳秒。 三、TTL“与非”门的外特性及主要参数 1、 电压传输特性 TTL“与非”门输入电压VI与输出电压VO之间的关系曲线，即 VO = f（VI） 截止区当VI≤0.6V，Vb1≤1.3V时，T2、T5截止，输出高电平VOH = 3.6V 线性区当0.6V≤VI≤1.3V，0.7V≤V b2＜1.4V时，T2导通，T5仍截止，VC2随Vb2升高而下降，经T3、T4两级射随器使VO下降 转折区 饱和区 （1）输出高电平电压VOH——在正逻辑体制中代表逻辑“1”的输出电压。VOH的理论值为3.6V，产品规定输出高电压的最小值VOH（min）=2.4V。 （2）输出低电平电压VOL——在正逻辑体制中代表逻辑“0”的输出电压。VOL的理论值为0.3V，产品规定输出低电压的最大值VOL（max）=0.4V。 （3）关门电平电压VOFF——是指输出电压下降到VOH（min）时对应的输入电压。即输入低电压的最大值。在产品手册中常称为输入低电平电压，用VIL（max）表示。产品规定VIL（max）=0.8V。 （4）开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL（max）时对应的输入电压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用VIH（min）表示。产品规定VIH（min）=2V。 （5）阈值电压Vth——电压传输特性的过渡区所对应的输入电压，即决定电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。 近似地：Vth≈VOFF≈VON 即Vi＜Vth，与非门关门，输出高电平； Vi＞Vth，与非门开门，输出低电平。 Vth又常被形象化地称为门槛电压。Vth的值为1.3V～1.４V。 2．几个重要参数 低电平噪声容限 VNL＝VOFF-VOL（max）＝0.8V-0.4V＝0.4V 高电平噪声容限 VNH＝VOH（min）-VON＝2.4V-2.0V＝0.4V TTL门电路的输出高低电平不是一个值，而是一个范围。同样，它的输入高低电平也有一个范围，即它的输入信号允许一定的容差，称为噪声容限。 3．抗干扰能力 四、 输入特性 输入电流与输入电压之间的关系曲线，即II = f（VI） 假定输入电流II流入T1发射极时方向为正，反之为负 1. 输入短路电流ISD（也叫输入低电平电流IIL） 当VIL = 0V时由输入端流出的电流 前级驱动门导通时，IIL将灌入前级门，称为灌电流负载 2. 输入漏电流IIH（输入高电平电流） 指一个输入端接高电平，其余输入端接低电平，经该输入端流入的电流。约10μA左右 IIL 当某一输入端接低电平，其余输入端接高电平时， 流出该输入端的电流，称为低电平输入电流 IIL（mA）。 五、 扇入系数Ni和扇出系数NO 1. 扇入系数Ni是指合格的输入端的个数—一般不超过8个 2. 扇出系数NO是指在灌电流（输出低电平）状态下驱动同类门的个数。 其中IOLmax为最大允许灌电流， IIL是一个负载门灌入本级的电流（≈1.4mA）。 No越大，说明门的负载能力越强 带负载能力 与非门输出驱动同类门的个数：N ? 8 。 与非门的扇出系数一般是10。 驱动器：扇出系数可以大于20。 （1）灌电流负载 3．带负载能力 当驱动门输出低电平时，电流从负载门灌入驱动门。 当负载门的个数增加，灌电流增大，会使T3脱离饱和，输出低电平升高。因此，把允许灌入输出端的电流定义为输出低电平电流IOL，产品规定IOL=16mA。由此可得出: NOL称为输出低电平时的扇出系数。 （2）拉电流负载。 NOH称为输出高电平时的扇出系数。 产品规定IOH=0.4mA。由此可得出： 当驱动门输出高电平时，电流从驱动门拉出,流至负载门的输入端。 拉电流增大时，RC4上的压降增大，会使输出高电平降低。因此，把允许拉出输出端的电流定义为输出高电平电流IOH。 一般NOL≠NOH，常取两者中的较小值作为门电路的扇出系数，用NO表示。 74LS00内含4个2输入与非门，74LS20内含2个4输入与非门。 六、TTL与非门举例——740