(四)分立元件和TTL門(mén)電路

首先有幾點(diǎn)需要知道:

  1. 低電位鉗位:通過(guò)不同的路算得一節(jié)點(diǎn)的不同電壓羞迷,實(shí)際電壓為其中的最小值,再根據(jù)這個(gè)最小值計(jì)算其他路的參數(shù)画饥。(感覺(jué)理解不透徹衔瓮,先記下)
  2. 計(jì)算中,由于三極管基極的電流很小荒澡,其電流报辱,包括基極上電阻的壓降与殃,經(jīng)常忽略单山。
  3. 判斷晶體管是否開(kāi)啟:
    (1)鍺:Ube ≥ 0.2V
    (2)硅:Ube ≥ 0.7V幅疼。
    小于開(kāi)啟電壓則晶體管截止米奸。
  4. 判斷晶體管是否飽和:
    (1)通過(guò)電壓:Ube ≥ Uce,認(rèn)為飽和爽篷;
    (2)通過(guò)電流:IB ≥ IBS悴晰,其中 IBS 為飽和基極電流,一般為 80uA逐工,實(shí)際考慮十倍以上铡溪,即當(dāng) IB ≥ 0.8mA,認(rèn)為完全飽和泪喊。
  5. 晶體管(硅)狀態(tài)約定值:
    (1)導(dǎo)通包括飽和導(dǎo)通 Ube = 0.7V棕硫;
    (2)飽和時(shí) Uce = 0.3V袒啼。

分立元件門(mén)電路

1. 與門(mén)電路

與門(mén)電路

2. 或門(mén)電路

或門(mén)電路

3. 非門(mén)電路

非門(mén)電路

分立元件門(mén)電路原理很簡(jiǎn)單纬纪,利用管子基本原理和低電位鉗位就能明白。

集成TTL門(mén)電路

TTL門(mén)電路

上圖是與非門(mén)電路滑肉,是最基本的包各,其低電平約定為 0.3V靶庙,高電平約定為 3.6V
:三極管 T1 屬于倒置接法惶洲,輸入端接在發(fā)射集按声,可以不當(dāng)成三極管,就當(dāng)成兩個(gè)二極管來(lái)看恬吕。

  1. 當(dāng) A,B铐料,C 有 0 存在,則根據(jù)鉗位 T2柒凉,T5 截止篓跛,所以T3,T4 導(dǎo)通愧沟,并且 T3 的基極電流很小,可以忽略不計(jì)林艘, R2 的壓降忽略不計(jì)混坞,就可算出輸出電壓為 5 - 0.7 - 0.7 = 3.6V,電流向外輸出究孕,成為 拉電流

    存在低電平镶殷,輸出高電平

  2. 當(dāng) A泳猬,B宇植,C 全為1埋心, 則根據(jù)鉗位 T2,T5 導(dǎo)通拷呆,T1 等效的右側(cè)二極管導(dǎo)通,左側(cè)二極管截止腰懂,故ABC端只有漂移電流流進(jìn)项秉,輸入漏電流 IIH 很小,從多發(fā)射極流入,每個(gè)最大 40uA娄蔼。計(jì)算 IR1 可知 T2 飽和,故 UC2 = 0.7 + 0.3 = 1岁诉,故T3 導(dǎo)通涕癣,T4 截止,注意忽略 T3 基極電流坠韩,算得 T5 基極電流可知其飽和,就可得出輸出電壓為 0.3V绽昼,電流向內(nèi)流入须蜗,成為 灌電流目溉。

    全為高電平,輸出低電平

懂得了原理柿估,對(duì)于TTL的特性曲線就顯而易見(jiàn)陷猫,不必過(guò)多解釋的妖。

電壓傳輸特性
電壓傳輸特性曲線

輸入端噪聲容限
(1)VNH = VIH(min) - VOH(min) = 2 - 2.4 = -0.4V
(2)VNL = VIL(max) - VOL(max) = 0.8 - 0.4 = 0.4V

輸入伏安特性
輸入伏安特性曲線

根據(jù)電路容易知道足陨,懸空時(shí)墨缘,相當(dāng)于接高電平:Vi=1.4V星虹。
低電平輸入時(shí)镊讼,其他懸空端的電壓都與這個(gè)低電平相同。

輸入端負(fù)載特性
輸入端負(fù)載特性曲線
輸出端低電平負(fù)載特性
輸出端低電平負(fù)載特性曲線

灌電流增大卸亮,輸出電壓也增大
TTL系列的最大灌電流為 IOLMAX = 16mA

輸出端高電平負(fù)載特性
輸出端高電平負(fù)載特性曲線

灌電流增大嫡良,輸出電壓減小
TTL系列的輸出高電平電流為 IOHMAX = 400uA

將門(mén)電路級(jí)聯(lián)献酗,前后級(jí)會(huì)相互影響,通過(guò)輸入輸出端電流罕偎,可以計(jì)算扇出系數(shù) N

扇出系數(shù)

低電平輸入電流 IIL ≤1.6 mA
高電平輸入電流 IIH ≤40 uA
低電平輸出電流 IOL ≤16 mA
高電平輸出電流 IOH ≤0.4 mA
低電平輸出電壓 VOL ≤0.4V (10個(gè)負(fù)載)
高電平輸出電壓 VOH ≥2.4V (10個(gè)負(fù)載)

OC門(mén)

普通與非門(mén)輸出不能直接連在一起實(shí)現(xiàn)“線與”颜及!
如果兩個(gè)邏輯門(mén)的輸出端并聯(lián),一個(gè)高電平輸出俏站,另一個(gè)低電平輸出,這個(gè)門(mén)的輸出管電阻很小墨林,導(dǎo)致高電平門(mén)有很大的拉電流流出犯祠,灌入低電平的輸出管,從而使輸出電壓超過(guò)規(guī)定的邏輯電平衡载。

OC門(mén)電路

:OC門(mén)必須外接電阻 RC 和電源 VCC才能正常工作痰娱。
下圖為 RC 的計(jì)算方法菩收,要注意鲸睛,這里的情況是右側(cè)的門(mén)電路,一個(gè)門(mén)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入端口腊凶,如果一個(gè)門(mén)有多個(gè)輸入端口钧萍,公式就要修改,IIH 要乘以總的端口數(shù)风瘦,IIL 乘以總的門(mén)數(shù)

三態(tài)門(mén)

第三態(tài)為高阻態(tài)胡桨,四個(gè)三極管全截止瞬雹,二極管導(dǎo)通。相當(dāng)于輸出端懸空了呢诬。


三態(tài)門(mén)電路
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