数字电子技术第二章门电路(课件)

第二章门电路第二章门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。在数字电路中，一般用高电平代表1、低点平代表0，即所谓的正逻辑系统。高电平代表0、低电平代表1，即所谓的负逻辑系统。2.1概述门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。与我们所讲过的基本逻辑关正逻辑：高电平表示1，低电平表示0

负逻辑：高电平表示0，低电平表示1

正逻辑：高电平表示1，低电平表示0

负逻辑：高电平表示0，低100VVcc只要能判断高低电平即可K开------Vo=1,输出高电平K合------Vo=0,输出低电平可用三极管代替ViVoKVccR100VVcc只要能判断高低电平即可K开------Vo=12.1半导体二极管门电路

半导体二极管的结构和外特性

（Diode）二极管的结构：

PN结+引线+封装构成PN2.1半导体二极管门电路

半导体二极管的结构和外特性

（Di2.1.1二极管的开关特性：高电平：VIH=VCC低电平：VIL=0VI=VIH

D截止，VO=VOH=VCCVI=VIL

D导通，VO=VOL=0.7V2.1.1二极管的开关特性：高电平：VIH=VCCVI=VI2.二极管伏安特性的实用近似方法+VON-+-VON=0.7V(硅管)VON=0.2V(锗管)2.二极管伏安特性的实用近似方法+VON-+-V3.2.2半导体三极管的开关特性VccRCRBvo-+vI-+iBiC1.三极管的基本开关电路

截止条件:

截止特点:

导通特点:

导通条件:

一.双极型三极管的开关特性3.2.2半导体三极管的开关特性VccRCRBvo-+v2.三极管的开关等效电路bec截止状态cbe饱和导通状态2.三极管的开关等效电路bec截止状态cbe饱和导通状R1R2AF+uccuFt3.三极管的动态开关特性：tuA+ucc0.3VR1R2AF+uccuFt3.三极管的动态开关特性：tuA2.1.2二极管与门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7VABY0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABY000010100111规定3V以上为10.7V以下为02.1.2二极管与门设VCC=5VABY0V0V0.72.1.3二极管或门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7VABY0V0V0V0V3V2.3V3V0V2.3V3V3V2.3VABY000011101111规定2.3V以上为10V以下为02.1.3二极管或门设VCC=5VABY0V0V0V0二极管构成的门电路的缺点电平有偏移带负载能力差只用于IC内部电路二极管构成的门电路的缺点电平有偏移vEE为负电源

2.1.4三极管非门Rc(vo)R1AYVCCvEE(vi)R2vEE为负电源2.1.4三极管非门Rc(voR1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门与非门R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极1、体积大、工作不可靠。2、需要不同电源。3、各种门的输入、输出电平不匹配。1、体积大、工作不可靠。2、需要不同电源。3、各种门的输入、2.3CMOS门电路

2.3.1MOS管的开关特性一、MOS管的结构S(Source)：源极G(Gate)：栅极D(Drain)：漏极B(Substrate):衬底金属层氧化物层半导体层PN结2.3CMOS门电路

2.3.1MOS管的开关特性一、MO二、等效电路OFF，截止状态

ON，导通状态二、等效电路OFF，截止状态ON，导2.3.2CMOS反相器工作原理Complementary-SymmeteryMetal-Oxide-SemiconductorNMOS管PMOS管CMOS电路2.3.2CMOS反相器工作原理NMOS管PMOS管CMUCCST2DT1uiuoui=0截止ugs2=UCC导通u０=“１”工作原理：

低电平输入UCCST2DT1uiuoui=0截止ugs2=UCC导通UCCST2DT1uiuoui=１导通截止u０=“０”工作原理：高电平输入UCCST2DT1uiuoui=１导通截止u０=“０”工作原CMOS反相器PMOSNMOS

衬底与漏源间的PN结始终处于反偏，NMOS管的衬底总是接到电路的最低电位，PMOS管的衬底总是接到电路的最高电位。柵极相连作输入端漏极相连作输出端工作原理：1.输入为低电平VIL=0V时，VGS1＜VT1T1管截止；|VGS2|＞VT2

电路中电流近似为零（忽略T1的截止漏电流）,VDD主要降落在T1上，输出为高电平VOH≈VDD。T2导通。2.输入为高电平VIH=VDD时，T1通T2止，VDD主要降在T2上，输出为低电平VOL≈0V。实现逻辑“非”功能CMOS反相器工作原理CMOS反相器PMOSNMOS衬底与漏源间的PCMOS门的VT=0.5VDD，TTL门的VT一般在1.0～1.4V。CMOS门输出：高电平为VOH=VDD，低电平为VOL=0V。TTL门输出：高电平为VOH=3.6V，低电平为VOL=0.3V。二、CMOS门电路和TTL门电路比较对CC4000系列门电路，通常输入高电平的值不能低于0.7VDD，即VIH(min)0.7VDD输入低电平的值不能大于0.3VDD，即VIL(max)0.3VDDCMOS传输特性矩型性比TTL好，且随VDD按比例变化。CMOS门的VT=0.5VDD，TTL门的VT一般在1.2.3.3其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的门电路1.与非门2.或非门

2.3.3其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的门电路3带缓冲极的CMOS门与非门3带缓冲极的CMOS门与非门解决方法解决方法数字电子技术第二章门电路(课件)二漏极开路的门电路（OD门）二漏极开路的门电路（OD门）数字电子技术第二章门电路(课件)三、CMOS传输门及双向模拟开关1.传输门三、CMOS传输门及双向模拟开关1.传输门2.双向模拟开关2.双向模拟开关四、三态输出门四、三态输出门三态门的用途三态门的用途双极型三极管的开关特性 （BJT,BipolarJunctionTransistor）2.2TTL门电路

2.2.1半导体三极管的开关特性双极型三极管的开关特性2.2TTL门电路

2.2.1一、双极型三极管的结构管芯+三个引出电极+外壳一、双极型三极管的结构二特性曲线分三个部分放大区：条件VCE>0.7V,iB>0,iC随iB成正比变化，ΔiC=βΔiB。饱和区：条件VCE<0.7V,iB>0,VCE很低，ΔiC

随ΔiB增加变缓，趋于“饱和”。截止区：条件VBE=0V,iB=0,iC=0,c—e间“断开”。二特性曲线分三个部分三、双极型三极管的基本开关电路只要参数合理：VI=VIL时，T截止，VO=VOHVI=VIH时，T导通，VO=VOL三、双极型三极管的基本开关电路只要参数合理：四、三极管的开关等效电路截止状态饱和导通状态四、三极管的开关等效电路截止状态饱和导通状态五、动态开关特性从二极管已知，PN结存在电容效应。在饱和与截止两个状态之间转换时，iC的变化将滞后于VI，则VO的变化也滞后于VI。五、动态开关特性从二极管已知，PN结存在电容效应。2.2.2TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构设

PNN2.2.2TTL反相器的电路结构和工作原理PNNu0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.2V)传输特性曲线u0(V)ui(V)123UOH“1”UOL(0.2V)阈值UT=1.4V理想的传输特性输出高电平输出低点平二、电压传输特性u0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.2V数字电子技术第二章门电路(课件)二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性需要说明的几个问题：

需要说明的几个问题：1、输出高电平UOH、输出低电平UOL

UOH2.4VUOL

0.4V便认为合格。

典型值UOH=3.4VUOL

0.3V。2、阈值电压UTui<UT时，认为ui是低电平。ui>UT时，认为ui是高电平。UT=1.4V1、输出高电平UOH、输出低电平UOLUOH2.4V三、输入噪声容限三、输入噪声容限2.2.3TTL反相器的静态输入特性和输出特性１１一、输入特性仅考虑输入信号是高电平和和低电平而不是某一个中间值，输入端的等效电路可画成上图。当VCC=5V，

VI=VIL=0.2V时，输入低电平电流为2.2.3TTL反相器的静态输入特性和输出特性１１一、

VI=VIH=3.4V时，T1管处于倒置状态，所以高电平输入电流IIH很小。７４系列门电路每个输入端的IIH值在４０A以下。输入特性曲线VI=VIH=3.4V时，T1管处于倒置状态，所以高二、输入端负载特性“1”,“0”？+5VYvCCR4R2R1４kT2R5R3T4T1T5b1c1A1.6k1301kD2D1(vI)Rui二、输入端负载特性“1”,“0”？+5VYvCCR4R2R1输入端接一电阻R接地Rui“1”,“0”？+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1输入端接一电阻R接地Rui“1”,“0”？+5VFR4R2RR较小时ui<UTT2不导通，输出高电平。Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1R较小时ui<UTT2不导通，输出高电平。RuiR增大Ruiui=UT时，输出低电平。R临界=1.45KRui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1R增大Ruiui=UT时，输出低电平。R临界=1.4

VI随RP变化的规律：当VI上升到1.4V以后，T2和T５导通，VB1钳在了2.1V左右,所以RP再增大，VI不会再升高了，趋近于1.4V。VI随RP变化的规律：当VI上升到1.4V以后，T2和T1、悬空的输入端相当于接高电平。2、为了防止干扰，可将悬空的输入端接高电平。说明1、悬空的输入端相当于接高电平。2、为了防止干扰，可将悬空的+5VR4R2R5T3T4R1T1+5V三、输出特性前级后级反偏流出前级电流IOH（拉电流）１.高电平输出特性+5VR4R2R5T3T4R1T1+5V三、输出特性前级后级

74系列门电路的运用条件规定，输出为高电平时，最大负载电流不能超过0.4mA。74系列门电路的运用条件规定，输出为高电平时，最大负载电+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1R1T1+5V前级后级流入前级的电流IOL约1.4mA(灌电流)２.低电平输出特性+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1R1T1+5V前级为了保证反相器的低电平，负载电流应小于一定值。为了保证反相器的低电平，负载电流应小于一定值。扇出系数:与门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3T4T1前级T1T1IiH1IiH3IiH2IOH前级输出为高电平时后级扇出系数:与门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级IOLIiL1IiL2IiL3前级输出为低电平时后级+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级IOLIiL1输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：输出高电平时，流出前级的电流（拉电流）：与非门的扇出系数一般是10。输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：输出高电平时，流出前关于电流的技术参数关于电流的技术参数数字电子技术第二章门电路(课件)数字电子技术第二章门电路(课件)2.2.4TTL反相器的动态特性一、传输延迟时间1、现象2.2.4TTL反相器的动态特性一、传输延迟时间二.交流噪声容限三.电源的动态尖峰电流二.交流噪声容限三.电源的动态尖峰电流2.2.5其他类型的TTL门电路一、其他逻辑功能的门电路1.与非门2.2.5其他类型的TTL门电路一、其他逻辑功能的门电路2.或非门3.与或非门2.或非门3.与或非门4.异或门4.异或门二、集电极开路的门电路1、推拉式输出电路结构的局限性①输出电平不可调②负载能力不强，尤其是高电平输出③输出端不能并联使用

OC门二、集电极开路的门电路1、推拉式输出电路结构的局限性

集电极开路的与非门（OC门）设计考虑+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC集电极悬空T3无T3,T4集电极开路的与非门（OC门）+5VFR2R13kT2R3T+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC应用时输出端要接一上拉负载电阻RLRLUCC+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC应用时输出

集电极开路与非门的电路和图形符号

工作时需外接电阻和电源集电极开路与非门的电路和图形符号工作时需外接电阻和电源1、OC门可以实现“线与”功能&&&UCCF1F2F3FF=F1F2F3RL输出级UCCRLT5T5T51、OC门可以实现“线与”功能&&&UCCF1F2F3FF=F=F1F2F3?UCCRLF1F2F3F任一导通F=0F=F1F2F3?UCCRLF1F2F3F任一导通F=0UCCRLF1F2F3F全部截止F=1F=F1F2F3?所以：F=F1F2F3!UCCRLF1F2F3F全部截止F=1F=F1F2F3?所以OC门实现的线与OC门实现的线与3、外接负载电阻RL的计算3、外接负载电阻RL的计算3、外接负载电阻RL的计算3、外接负载电阻RL的计算3、外接负载电阻RL的计算3、外接负载电阻RL的计算三、三态输出门（ThreestateOutputGate,TS）三、三态输出门（ThreestateOutputGatEN=1:功能同与非门EN=0:高阻控制端高电平有效功能表EN=1:功能同与非门控制端高电平有效功能表三态门的用途三态门的用途一、高速系列74H/54H（High-SpeedTTL）电路的改进(1)输出级采用复合管（减小输出电阻Ro）(2)减少各电阻值2.性能特点速度提高的同时功耗也增加

2.2.6TTL电路的改进系列（改进指标)一、高速系列74H/54H（High-SpeedTT二、肖特基系列74S/54S（SchottkyTTL）电路改进采用抗饱和三极管用有源泄放电路代替74H系列中的R3减小电阻值2.性能特点速度进一步提高，电压传输特性没有线性区，功耗增大二、肖特基系列74S/54S（SchottkyTTL）电路三、低功耗肖特基系列

74LS/54LS（Low-PowerSchottkyTTL）四、74AS,74ALS（AdvancedLow-PowerSchottkyTTL）···2.5其他类型的双极型数字集成电路*DTL：输入为二极管门电路，速度低，已经不用HTL：电源电压高，Vth高，抗干扰性好，已被CMOS替代ECL：非饱和逻辑，速度快，用于高速系统I2L：属饱和逻辑，电路简单，用于LSI内部电路···三、低功耗肖特基系列如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00)地GNDTTL门电路芯片简介外形&&&1413121110981234567&管脚电源VCC（+5V）如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00)地4、常用TTL逻辑门电路名称国际常用系列型号国产部标型号说明四2输入与非门74LS00T1000四2输入或门四2异或门四2输入或非门四2输入与门双4输入与非门双4输入与门六反相器8输入与非门74LS3274LS0274LS0874LS8674LS2174LS2074LS3074LS04T186T1008T1086T1021T1002一个组件内部有四个门，每个门有两个输入端一个输出端。一个组件内有两个门，每个门有4个输入端。只一个门，8个输入端。有6个反相器。4、常用TTL逻辑门电路名称国际常用系列型号国产部标型号说明TTL门电路的主要技术参数1)输出高电平、低电平高电平:3.4V--4V以上低电平:0.3V--0.4V以下2)阈值电压：

UTH=1.4VVIVO高电平低电平1VOVIUTH=1.4VTTL门电路的主要技术参数1)输出高电平、低电平高电平:3)扇出系数:N<=10&&&≥1TTL门电路的主要参数扇出系数—

输出端允许驱动的门电路的最大数目。3)扇出系数:N<=10&&&≥1TTL门电路的主要参输入A、B波形如图所示,请画出与非门的输出（Y）波形。ABYY=AB课堂练习:&ABYABY001011101110真值表输入A、B波形如图所示,请画出与非门的输出（Y）波形。AB第二章门电路第二章门电路门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。与我们所讲过的基本逻辑关系相对应，门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。在数字电路中，一般用高电平代表1、低点平代表0，即所谓的正逻辑系统。高电平代表0、低电平代表1，即所谓的负逻辑系统。2.1概述门电路是用以实现逻辑关系的电子电路。与我们所讲过的基本逻辑关正逻辑：高电平表示1，低电平表示0

负逻辑：高电平表示0，低电平表示1

正逻辑：高电平表示1，低电平表示0

负逻辑：高电平表示0，低100VVcc只要能判断高低电平即可K开------Vo=1,输出高电平K合------Vo=0,输出低电平可用三极管代替ViVoKVccR100VVcc只要能判断高低电平即可K开------Vo=12.1半导体二极管门电路

半导体二极管的结构和外特性

（Diode）二极管的结构：

PN结+引线+封装构成PN2.1半导体二极管门电路

半导体二极管的结构和外特性

（Di2.1.1二极管的开关特性：高电平：VIH=VCC低电平：VIL=0VI=VIH

D截止，VO=VOH=VCCVI=VIL

D导通，VO=VOL=0.7V2.1.1二极管的开关特性：高电平：VIH=VCCVI=VI2.二极管伏安特性的实用近似方法+VON-+-VON=0.7V(硅管)VON=0.2V(锗管)2.二极管伏安特性的实用近似方法+VON-+-V3.2.2半导体三极管的开关特性VccRCRBvo-+vI-+iBiC1.三极管的基本开关电路

截止条件:

截止特点:

导通特点:

导通条件:

一.双极型三极管的开关特性3.2.2半导体三极管的开关特性VccRCRBvo-+v2.三极管的开关等效电路bec截止状态cbe饱和导通状态2.三极管的开关等效电路bec截止状态cbe饱和导通状R1R2AF+uccuFt3.三极管的动态开关特性：tuA+ucc0.3VR1R2AF+uccuFt3.三极管的动态开关特性：tuA2.1.2二极管与门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7VABY0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABY000010100111规定3V以上为10.7V以下为02.1.2二极管与门设VCC=5VABY0V0V0.72.1.3二极管或门设VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二极管导通时VDF=0.7VABY0V0V0V0V3V2.3V3V0V2.3V3V3V2.3VABY000011101111规定2.3V以上为10V以下为02.1.3二极管或门设VCC=5VABY0V0V0V0二极管构成的门电路的缺点电平有偏移带负载能力差只用于IC内部电路二极管构成的门电路的缺点电平有偏移vEE为负电源

2.1.4三极管非门Rc(vo)R1AYVCCvEE(vi)R2vEE为负电源2.1.4三极管非门Rc(voR1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门与非门R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极1、体积大、工作不可靠。2、需要不同电源。3、各种门的输入、输出电平不匹配。1、体积大、工作不可靠。2、需要不同电源。3、各种门的输入、2.3CMOS门电路

2.3.1MOS管的开关特性一、MOS管的结构S(Source)：源极G(Gate)：栅极D(Drain)：漏极B(Substrate):衬底金属层氧化物层半导体层PN结2.3CMOS门电路

2.3.1MOS管的开关特性一、MO二、等效电路OFF，截止状态

ON，导通状态二、等效电路OFF，截止状态ON，导2.3.2CMOS反相器工作原理Complementary-SymmeteryMetal-Oxide-SemiconductorNMOS管PMOS管CMOS电路2.3.2CMOS反相器工作原理NMOS管PMOS管CMUCCST2DT1uiuoui=0截止ugs2=UCC导通u０=“１”工作原理：

低电平输入UCCST2DT1uiuoui=0截止ugs2=UCC导通UCCST2DT1uiuoui=１导通截止u０=“０”工作原理：高电平输入UCCST2DT1uiuoui=１导通截止u０=“０”工作原CMOS反相器PMOSNMOS

衬底与漏源间的PN结始终处于反偏，NMOS管的衬底总是接到电路的最低电位，PMOS管的衬底总是接到电路的最高电位。柵极相连作输入端漏极相连作输出端工作原理：1.输入为低电平VIL=0V时，VGS1＜VT1T1管截止；|VGS2|＞VT2

电路中电流近似为零（忽略T1的截止漏电流）,VDD主要降落在T1上，输出为高电平VOH≈VDD。T2导通。2.输入为高电平VIH=VDD时，T1通T2止，VDD主要降在T2上，输出为低电平VOL≈0V。实现逻辑“非”功能CMOS反相器工作原理CMOS反相器PMOSNMOS衬底与漏源间的PCMOS门的VT=0.5VDD，TTL门的VT一般在1.0～1.4V。CMOS门输出：高电平为VOH=VDD，低电平为VOL=0V。TTL门输出：高电平为VOH=3.6V，低电平为VOL=0.3V。二、CMOS门电路和TTL门电路比较对CC4000系列门电路，通常输入高电平的值不能低于0.7VDD，即VIH(min)0.7VDD输入低电平的值不能大于0.3VDD，即VIL(max)0.3VDDCMOS传输特性矩型性比TTL好，且随VDD按比例变化。CMOS门的VT=0.5VDD，TTL门的VT一般在1.2.3.3其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的门电路1.与非门2.或非门

2.3.3其他类型的CMOS门电路一、其他逻辑功能的门电路3带缓冲极的CMOS门与非门3带缓冲极的CMOS门与非门解决方法解决方法数字电子技术第二章门电路(课件)二漏极开路的门电路（OD门）二漏极开路的门电路（OD门）数字电子技术第二章门电路(课件)三、CMOS传输门及双向模拟开关1.传输门三、CMOS传输门及双向模拟开关1.传输门2.双向模拟开关2.双向模拟开关四、三态输出门四、三态输出门三态门的用途三态门的用途双极型三极管的开关特性 （BJT,BipolarJunctionTransistor）2.2TTL门电路

2.2.1半导体三极管的开关特性双极型三极管的开关特性2.2TTL门电路

2.2.1一、双极型三极管的结构管芯+三个引出电极+外壳一、双极型三极管的结构二特性曲线分三个部分放大区：条件VCE>0.7V,iB>0,iC随iB成正比变化，ΔiC=βΔiB。饱和区：条件VCE<0.7V,iB>0,VCE很低，ΔiC

随ΔiB增加变缓，趋于“饱和”。截止区：条件VBE=0V,iB=0,iC=0,c—e间“断开”。二特性曲线分三个部分三、双极型三极管的基本开关电路只要参数合理：VI=VIL时，T截止，VO=VOHVI=VIH时，T导通，VO=VOL三、双极型三极管的基本开关电路只要参数合理：四、三极管的开关等效电路截止状态饱和导通状态四、三极管的开关等效电路截止状态饱和导通状态五、动态开关特性从二极管已知，PN结存在电容效应。在饱和与截止两个状态之间转换时，iC的变化将滞后于VI，则VO的变化也滞后于VI。五、动态开关特性从二极管已知，PN结存在电容效应。2.2.2TTL反相器的电路结构和工作原理一、电路结构设

PNN2.2.2TTL反相器的电路结构和工作原理PNNu0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.2V)传输特性曲线u0(V)ui(V)123UOH“1”UOL(0.2V)阈值UT=1.4V理想的传输特性输出高电平输出低点平二、电压传输特性u0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.2V数字电子技术第二章门电路(课件)二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性二、电压传输特性需要说明的几个问题：

需要说明的几个问题：1、输出高电平UOH、输出低电平UOL

UOH2.4VUOL

0.4V便认为合格。

典型值UOH=3.4VUOL

0.3V。2、阈值电压UTui<UT时，认为ui是低电平。ui>UT时，认为ui是高电平。UT=1.4V1、输出高电平UOH、输出低电平UOLUOH2.4V三、输入噪声容限三、输入噪声容限2.2.3TTL反相器的静态输入特性和输出特性１１一、输入特性仅考虑输入信号是高电平和和低电平而不是某一个中间值，输入端的等效电路可画成上图。当VCC=5V，

VI=VIL=0.2V时，输入低电平电流为2.2.3TTL反相器的静态输入特性和输出特性１１一、

VI=VIH=3.4V时，T1管处于倒置状态，所以高电平输入电流IIH很小。７４系列门电路每个输入端的IIH值在４０A以下。输入特性曲线VI=VIH=3.4V时，T1管处于倒置状态，所以高二、输入端负载特性“1”,“0”？+5VYvCCR4R2R1４kT2R5R3T4T1T5b1c1A1.6k1301kD2D1(vI)Rui二、输入端负载特性“1”,“0”？+5VYvCCR4R2R1输入端接一电阻R接地Rui“1”,“0”？+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1输入端接一电阻R接地Rui“1”,“0”？+5VFR4R2RR较小时ui<UTT2不导通，输出高电平。Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1R较小时ui<UTT2不导通，输出高电平。RuiR增大Ruiui=UT时，输出低电平。R临界=1.45KRui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1R增大Ruiui=UT时，输出低电平。R临界=1.4

VI随RP变化的规律：当VI上升到1.4V以后，T2和T５导通，VB1钳在了2.1V左右,所以RP再增大，VI不会再升高了，趋近于1.4V。VI随RP变化的规律：当VI上升到1.4V以后，T2和T1、悬空的输入端相当于接高电平。2、为了防止干扰，可将悬空的输入端接高电平。说明1、悬空的输入端相当于接高电平。2、为了防止干扰，可将悬空的+5VR4R2R5T3T4R1T1+5V三、输出特性前级后级反偏流出前级电流IOH（拉电流）１.高电平输出特性+5VR4R2R5T3T4R1T1+5V三、输出特性前级后级

74系列门电路的运用条件规定，输出为高电平时，最大负载电流不能超过0.4mA。74系列门电路的运用条件规定，输出为高电平时，最大负载电+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1R1T1+5V前级后级流入前级的电流IOL约1.4mA(灌电流)２.低电平输出特性+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1R1T1+5V前级为了保证反相器的低电平，负载电流应小于一定值。为了保证反相器的低电平，负载电流应小于一定值。扇出系数:与门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3T4T1前级T1T1IiH1IiH3IiH2IOH前级输出为高电平时后级扇出系数:与门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级IOLIiL1IiL2IiL3前级输出为低电平时后级+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级IOLIiL1输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：输出高电平时，流出前级的电流（拉电流）：与非门的扇出系数一般是10。输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：输出高电平时，流出前关于电流的技术参数关于电流的技术参数数字电子技术第二章门电路(课件)数字电子技术第二章门电路(课件)2.2.4TTL反相器的动态特性一、传输延迟时间1、现象2.2.4TTL反相器的动态特性一、传输延迟时间二.交流噪声容限三.电源的动态尖峰电流二.交流噪声容限三.电源的动态尖峰电流2.2.5其他类型的TTL门电路一、其他逻辑功能的门电路1.与非门2.2.5其他类型的TTL门电路一、其他逻辑功能的门电路2.或非门3.与或非门2.或非门3.与或非门4.异或门4.异或门二、集电极开路的门电路1、推拉式输出电路结构的局限性①输出电平不可调②负载能力不强，尤其是高电平输出③输出端不能并联使用

OC门二、集电极开路的门电路1、推拉式输出电路结构的局限性

集电极开路的与非门（OC门）设计考虑+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC集电极悬空T3无T3,T4集电极开路的与非门（OC门）+5VFR2R13kT2R3T+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC应用时输出端要接一上拉负载电阻RLRLUCC+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC应用时输出

集电极开路与非门的电路和图形符号

工作时需外接电阻和电源集电极开路与非门的电路和图形符号工作时需外接电阻和电源1、OC门可以实现“线与”功能&&&UCCF1F2F3FF=F1F2F3RL输出级UCCRLT5T5T51、OC门可以实现“线与”功能&&&UCCF1F2F3FF=F=F1F2F3?UCCRLF1F2F3F任一导通F=0F=F1F2F3?UCCRLF1F2F3F任一导通F=0UCCRLF1F2F3F全部截止F=1