电子技术基础数电部分课后答案(第五版康华光3-2新ppt课件

1,3.2TTL逻辑门,3.2.1BJT的开关特性,iB0，iC0，vOVCEVCC，c、e极之间近似于开路,vI=0V时:,iB0，iC0，vOVCE0.2V，c、e极之间近似于短路,vI=5V时:,2,iCICS,很小，约为数百欧，相当于开关闭合,可变,很大，约为数百千欧，相当于开关断开,c、e间等效内阻,VCES0.20.3V,VCEVCCiCRc,VCEOVCC,管压降,不随iB增加而增加,iciB,iC0,集电极电流,发射结和集电结均为正偏,发射结正偏，集电结反偏,发射结和集电结均为反偏,偏置情况,工作特点,iB,iB0,条件,饱和,放大,截止,工作状态,BJT的开关条件,0iB,3,2.BJT的开关时间,从截止到导通开通时间ton(=td+tr),从导通到截止关闭时间toff(=ts+tf),BJT饱和与截止两种状态的相互转换需要一定的时间才能完成。,4,CL的充、放电过程均需经历一定的时间，必然会增加输出电压O波形的上升时间和下降时间，导致基本的BJT反相器的开关速度不高。,3.2.2基本BJT反相器的动态性能,若带电容负载,故需设计有较快开关速度的实用型TTL门电路。,5,输出级T3、D、T4和Rc4构成推拉式的输出级。用于提高开关速度和带负载能力。,中间级T2和电阻Rc2、Re2组成，从T2的集电极和发射极同时输出两个相位相反的信号，作为T3和T4输出级的驱动信号；,输入级,中间级,输出级,3.2.3TTL反相器的基本电路,1.电路组成,输入级T1和电阻Rb1组成。用于提高电路的开关速度,6,2.TTL反相器的工作原理（逻辑关系、性能改善）,（1）当输入为低电平（I=0.2V）,T1深度饱和,T2、T3截止，T4、D导通,7,（2）当输入为高电平（I=3.6V）,T2、T3饱和导通,T1:倒置的放大状态。,T4和D截止。,使输出为低电平.vO=vC3=VCES3=0.2V,8,逻辑真值表,9,1.TTL与非门电路,多发射极BJT,3.2.4TTL逻辑门电路,10,TTL与非门电路的工作原理,任一输入端为低电平时:,TTL与非门各级工作状态,当全部输入端为高电平时：,输出低电平,输出高电平,11,2.TTL或非门,若A、B中有一个为高电平:,若A、B均为低电平:,T2A和T2B均将截止，T3截止。T4和D饱和，输出为高电平。,T2A或T2B将饱和，T3饱和，T4截止，输出为低电平。,逻辑表达式,12,vOH,vOL,两个门的输出端直接连接将形成一低阻通路，输出为低电平的逻辑门输出级容易损坏,3.2.5集电极开路门和三态门电路,1.集电极开路门电路（OC门）,将两个门的输出端并联以实现与逻辑的功能称为线与,13,a）集电极开路与非门电路,b）使用时的外电路连接,C）逻辑功能,OC门输出端连接实现线与,14,(C)上拉电阻对OC门动态性能的影响,Rp的值愈小，负载电容的充电时间常数亦愈小，因而开关速度愈快。但功耗大,且可能使输出电流超过允许的最大值IOL(max）。,电路带电容负载,Rp的值大，可保证输出电流不能超过允许的最大值IOL(max）、功耗小。但负载电容的充电时间常数亦愈大，开关速度因而愈慢。,15,最不利的情况：只有一个OC门导通，,为保证低电平输出OC门的输出电流不能超过允许的最大值IOL(max)且VO=VOL(max），RP不能太小。,当VO=VOL,IIL（total),(D)上拉电阻的计算,16,当VO=VOH,为使得高电平不低于规定的VOH的最小值，则Rp的选择不能过大。Rp的最大值Rp(max)：,17,2.三态与非门(TSL),当EN=3.6V时,三态与非门真值表,18,当EN=0.2V时,19,三态(TSL)输出门电路,逻辑功能：高电平有效的同