数学电子技术第三章集成逻辑门电路.pptVIP

3.3 TTL逻辑门电路 反向恢复时间：tre＝ts十tt 产生反向恢复过程的原因： 反向恢复时间tre就是存储电荷消散所需要的时间。 二、三极管的开关特性 1．三极管的三种工作状态 2．三极管的动态特性 （1）延迟时间td—— 从输入信号vi正跳变的 瞬间开始，到集电极电流iC 上升到0.1ICS所需的时间 （2）上升时间tr—— 集电极电流从0.1ICS上 升到0.9ICS所需的时间。 （3）存储时间ts—— 从输入信号vi下跳变的 瞬间开始，到集电极电流iC 下降到0.9ICS所需的时间。 （4）下降时间tf—— 集电极电流从0.9ICS下降 到0.1ICS所需的时间。 2．或门电路 二、三极管非门电路 （5）输入低电平电流IIL——是指当门电路的输入端接低电平时，从门电路输入端流出的电流。 可以算出： （6）输入高电平电流IIH——是指当门电路的输入端接高电平时，流入输入端的电流。有两种情况。 ①寄生三极管效应：如图（a）所示。这时IIH=βPIB1，βP为寄生三极管的电流放大系数。 由于βp和βi的值都远小于1， 所以IIH的数值比较小，产品规定：IIH＜40uA。 （7）灌电流负载 NOL称为输出低电平时的扇出系数。 （8）拉电流负载。 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。 （2）对于或非门及或门，多余输入端应接低电平，比如直接接地；也可以与有用的输入端并联使用。 3.3.2 其他类型的TTL门电路 一.集电极开路与非门OC门 将多个门电路的输出端并联起来得到的逻辑关系， 称为线逻辑，包括线与和线或。这种电路结构的特点是节省组件、减少传输延迟和功耗。 OC门是一种能够实现线与逻辑的电路。 OC与非门电路的特点是将原TTL与非门电路中的 V3 V4管去掉，并取消V5集电极电阻。所以，使用OC 门时，为保证电路正常工作，必须外接一个电阻RL与 电源+VCC相连，称为上拉电阻。如图所示。 2.三态门 三门态门，也叫TSL门， 它除了输出高电平、低电平两种低阻状态外，还增加了第三种输出状态：高阻状态，也称作禁止状态、开路状态。 本章小结 1．最简单的门电路是二极管与门、或门和三极管非门。它们是集成逻辑门电路的基础。 2．目前普遍使用的数字集成电路主要有两大类，一类由NPN型三极管组成，简称TTL集成电路；另一类由MOSFET构成，简称MOS集成电路。 3．TTL集成逻辑门电路的输入级采用多发射极三级管、输出级采用达林顿结构，这不仅提高了门电路的开关速度，也使电路有较强的驱动负载的能力。在TTL系列中，除了有实现各种基本逻辑功能的门电路以外，还有集电极开路门和三态门。 TTL与非门的带负载能力 产品规定IIL＜1.6mA。 ②倒置的放大状态：如图（b）所示。这时IIH=βiIB1，βi为倒置放大的电流放大系数。 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: 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。 (9)关门电阻 1.1V 当R=0时，相当于输入电压为0 ，则输出为高电平，T1导通，T2T3截止 当R逐渐增大时，导通的T1的发射极有电流流过，在电阻上形成压降亦随之增大，则a点的电位同步上升 直到a点的电位上升至2.1V时 ，T2T3导通，R再增大，a点电位也不再上升，此时的输入电压为1.4V；输出为低电平 a R 保证输出为高电平R最大值称为关门电阻 约为700Ω 保证输出为低电平R最小值称为开门电阻 约为2100Ω （10）平均传输延迟时间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