数电第3章四川理工

门电路第三章数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第1页!

本章总的要求：

熟练掌握TTL和CMOS集成门电路输出与输入间的逻辑关系、外部电气特性，包括电压传输特性、输入特性、输出特性和动态特性等；掌握各类集成电子器件正确的使用方法。

重点：

TTL电路与CMOS电路的结构与特点.

数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第2页!3.1概述

门电路是用以实现逻辑运算的电子电路，与已经讲过的逻辑运算相对应。常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。正逻辑：高电平表示逻辑1、低电平表示逻辑0。负逻辑：高电平表示逻辑0、低电平表示逻辑1。获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的

导通、截止（即开、关）两种工作状态。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第3页!ui＝0V时，二极管截止，如同开关断开，uo＝0V。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第4页!当外加电压突然由正向变为反向时，存储电荷反向电场的作用下，形成较大的反向电流。经过ts后，存储电荷显著减少，反向电流迅速衰减并趋于稳态时的反向饱和电流。当外加电压由反向突然变为正向时，要等到PN结内部建立起足够的电荷梯度后才开始有扩散电流形成，因而正向电流的建立稍微滞后一点。反向恢复时间（几纳秒内）数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第5页!§3.2.2二极管与门Y=A·BABY数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第6页!3.3CMOS门电路§3.3.1MOS管的开关特性在CMOS集成电路中，以金属－氧化物－半导体场效应管（MOS管)作为开关器件。一、MOS管的结构和工作原理PNNGSD金属铝两个N区SiO2绝缘层P型衬底导电沟道数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第7页!vGS=0时PNNGSDvGSvDSiD=0D、S间相当于两个背靠背的PN结SDB不论D、S间有无电压，均无法导通，不能导电。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第8页!二、MOS管的输入、输出特性对于共源极接法的电路，栅极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔离，所以栅极电流为零。输出特性曲线（漏极特性曲线）数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第9页!可变电阻区特点:(1)当vGS

为定值时,iD

是

vDS

的线性函数，管子的漏源间呈现为线性电阻，且其阻值受

vGS

控制。

（2）管压降vDS

很小。用途：做压控线性电阻和无触点的、闭合状态的电子开关。条件：源端与漏端沟道都不夹断

数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第10页!三、MOS管的基本开关电路当vI=vGS<VGS(th)时，MOS管工作在截止区。D-S间相当于断开的开关，vO≈vDD.数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第11页!四、MOS管的四种基本类型GSDN沟道耗尽型GSDN沟道增强型数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第12页!§3.3.2CMOS反相器工作原理PMOS管NMOS管CMOS电路VDDT1T2vIvO一、电路结构当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管(意为互补)。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第13页!vI=1VDDT1T2vIvO导通vo=“０”截止

静态下，无论vI是高电平还是低电平，T1、T2总有一个截止，因此CMOS反相器的静态功耗极小。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第14页!电流传输特性T2截止T1截止CMOS反相器在使用时应尽量避免长期工作在BC段。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第15页!噪声容限－－衡量门电路的抗干扰能力。噪声容限越大，表明电路抗干扰能力越强。测试表明：CMOS电路噪声容限VNH=VNL＝30％VDD，且随VDD的增加而加大。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第16页!iI(mA)-0.7

0VDD+

0.7

vI(V)在正常的输入信号范围内，即–0.7V<vI<(VDD+0.7)V时输入电流iI

≈0。(因为CMOS门电路的GS间有一层绝缘的SiO2薄层。)在–0.7V～(VDD+0.7)V以外的区域，iI从零开始增大，并随vI增加急剧上升，原因是保护电路中的二极管已进入导通状态。注意：由于门电路输入端的绝缘层使输入的阻抗极高，若有静电感应会在悬空的输入端产生不定的电位，故CMOS门电路的输入端不允许悬空。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第17页!§3.3.4CMOS反相器的动态特性一、传输延迟时间tviotvoo50%50%tpdHLtpdLH平均传输时间数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第18页!§3.3.5其他类型CMOS门电路1.与非门一、其他逻辑功能的CMOS门电路数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第19页!输入全为高电平vA=1vB=1导通断开vO=0数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第20页!任一输入端为高，设vA=1vA=1导通断开vO=0数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第21页!3.带缓冲级的CMOS门电路数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第22页!二、漏极开路输出门电路（OD门）为什么需要OD门？普通与非门输出不能直接连在一起实现“线与”！ABYCD10产生一个很大的电流需将一个MOS管的漏极开路构成OD门。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第23页!RL的选择：IOHIIHn个m个VDDVILVILVILRLVOHn是并联OD门的数目，m是负载门电路高电平输入电流的数目。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第24页!①C＝0、，即C端为低电平（0V）、端为高电平（＋VDD）时，T1和T2都不具备开启条件而截止，输入和输出之间相当于开关断开一样，呈高阻态。三、CMOS传输门数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第25页!TG1TG2ABYA=1、B=0时，TG1截止，TG2导通，Y=B=1;′数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第26页!TG1TG2ABYA=0、B=0时，TG2截止，TG1导通，Y=B=0;数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第27页!双向模拟开关数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第28页!AYEN′逻辑符号0101110若A=1，则G4、G5输出均为高电平，T1截止、T2导通，Y=0；若A=0，则G4、G5输出均为低电平，T1导通、T2截止，Y=1；0001数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第29页!§3.3.6CMOS电路的特点CMOS电路的优点1.静态功耗小。2.允许电源电压范围宽(318V）。3.扇出系数大，噪声容限大。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第30页!（1）所有与CMOS电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地。（2）存储和运输CMOS电路，最好采用金属屏蔽层做包装材料。2．多余的输入端不能悬空。输入端悬空极易产生感应较高的静电电压，造成器件的永久损坏。对多余的输入端，可以按功能要求接电源或接地，或者与其它输入端并联使用。3．输入电路需过流保护数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第31页!二、双极型三极管的输入特性和输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100AIB(A)UBE(V)204060800.40.8输入特性曲线输出特性曲线开启电压饱和区截止区放大区数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第32页!数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第33页!②ui=0.3V时，因为uBE<0.5V，iB=0，三极管工作在截止状态，ic=0。因为ic=0，所以输出电压：uo=VCC=5V截止状态ui=UIL<0.5Vuo=+VCC+VCC＋－RbRcbce＋－数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第34页!四、双极型三极管的开关等效电路开关等效电路(1)截止状态条件：发射结反偏特点：电流约为0数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第35页!三极管开关等效电路(a)截止时(b)饱和时数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第36页!BJT的开关时间：是指BJT管由截止到饱和导通或者由饱和导通到截止所需要的时间。延迟时间td—从+VB2加到集电极电流ic上升到0.1ICS所需要的时间；

上升时间tr—ic从0.1ICS到0.9ICS所需要的时间；

开通时间ton=td+tr就是建立基区电荷时间数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第37页!

加入－VEE的目的是确保即使输入低电平信号稍大于零时，也能使三极管基极为负电位，从而使三极管可靠截止，输出为高电平。六、三极管反相器AY数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第38页!输入级倒相级输出级称为推拉式电路或图腾柱输出电路一、TTL反相器的电路结构和工作原理数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第39页!1.输入为低电平（0.2V）时vovo=5－vR2－vbe4－vD2≈3.4V输出高电平数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第40页!2.输入为高电平（3.4V）时vo=VCE5≈0.3V输出低电平数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第41页!数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第42页!BC段：vI>0.7V,vI<1.3V,T2导通，T5截止，T2工作在放大区。（线性区）二、电压传输特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第43页!DE段：vI>1.4V,vI继续升高,vo不再变化，保持低电平0.3V。（饱和区）二、电压传输特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第44页!输入低电平时噪声容限：输入高电平时噪声容限：三、输入端噪声容限数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第45页!二.输出特性TTL反相器高电平输出特性由于受到功耗的限制手册上给出的高电平输出电流的最大值要比5mA小得多。74系列IOH(max)=0.4mA数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第46页!前后级之间电流的联系？数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第47页!前级输出为低电平时前级（驱动门）后级（负载门）0流入前级的电流IOL

(灌电流)输入低电平时的输入电流IIL，大约为－1mA。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第48页!例3.5.2解：VOL=0.2V时，驱动门输出电流IOL=16mA,每个负载门的输入电流为IIL=－1mA。VOH=3.2V时，驱动门输出电流IOH=－7.5mA,但手册规定|IOH|<0.4mA,故取|IOH|=0.4mA;每个负载门的输入电流为IIH=40μA。扇出系数NO=10数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第49页!在一定范围内，uI随RP的增大而升高。但当输入电压uI达到1.4V以后，uB1=2.1V，RP增大，由于uB1不变，故uI

=1.4V也不变。这时T2和T5饱和导通，输出为低电平。1.4开门电阻RON(2KΩ左右）数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第50页!10KΩ例：判断如图TTL电路输出为何状态？Y0=010

Y1=1

Y01110ΩY1Y2=010VCCY210KΩ数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第51页!例3.5.3解：vO1=VOH、vI2≥VIH(min)时应满足：VOH－IIHRP≥VIH(min)vO1=VOL、vI2≤VIL(max)时因此，RP不应大于690Ω.G1G2RPvO1vI2数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第52页!二.功耗：有静态功耗和动态功耗。静态功耗指的是当电路没有状态转换时的功耗;动态功耗只发生在状态转换的瞬间。对于TTL电路静态功耗是主要的，用PD表示。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第53页!TTL集成门电路的封装：

双列直插式如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00

)地GND外形管脚电源VCC（+5V）数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第54页!例：如图电路，已知74S00门电路GP参数为：IOH/IOL=-1.0mA/20mAIIH/IIL=50μA/-1.43mA试求门GP能驱动多少同类门？若将电路中的芯片改为74S20，其门电路参数同74S00，问此时GP能驱动多少同类门？GPG1Gn数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第55页!74S20为4输入与非门，所以门GP输出低电平时，设可带同类门数为NOL：门GP输出高电平时，设可带同类门数为NOH：扇出系数No=5数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第56页!或非门与或非门数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第57页!4.异或门若A、B同时为高电平，T6、T9导通，T8截止，输出低电平；A、B同时为低电平，T4、T5同时截止，使T7、T9导通，T8截止，输出也为低电平。A、B不同时，T1正向饱和导通，T6截止；T4、T5中必有一个导通，从而使T7截止。T6、T7同时截止，使得T8导通，T9截止，输出为高电平。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第58页!二.集电极开路门（OC门）为什么需要OC门？普通与非门输出不能直接连在一起实现“线与”！10产生一个很大的电流ABYCD数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第59页!VCCVILVILVILRLRL的选择：IOHIIHn个m个VOH负载门输入端个数数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第60页!

三.三态门（TS门)三态输出门(Three-StateOutputGate)是在普通门电路的基础上附加控制电路而构成的。ENAYBEN′AYB数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第61页!1导通截止截止高阻态数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第62页!74AS系列：电路结构与74LS系列相似，采用低阻值，提高了工作速度，但功耗较大。74ALS系列：其延迟－功耗积是TTL电路所有系列中最小的一种。54、54H、54S、54LS系列：54系列与74系列电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。54系列工作温度范围更宽，电源允许的工作范围更大。74系列：温度0～70℃，电源电压5V±5%;54系列:温度-55～+125℃，电源电压5V±10%。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第63页!CMOS电路与TTL电路比较：（1）CMOS电路的工作速度比TTL电路的低。（2）CMOS带负载的能力比TTL电路强。（3）CMOS电路的电源电压允许范围较大，约在3～18V，抗干扰能力比TTL电路强。（4）CMOS电路的功耗比TTL电路小得多。门电路的功耗只有几个μW，中规模集成电路的功耗也不会超过100μW。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第64页!多余输入端的处理措施处理原则：不能影响输入与输出之间的逻辑关系。数字集成电路中多余的输入端在不改变逻辑关系的前提下可以并联起来使用，也可根据逻辑关系的要求接地或接高电平。TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平；但CMOS电路，多余的输入端不允许悬空，否则电路将不能正常工作。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第65页!要实现Y=A，输入端B应如何连接？B=0时可实现Y=A，B端应接低电平(接地）。要实现Y=A，输入端B应如何连接？

′B=1时可实现Y=A，B端应接高电平（接电源）。′数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第66页!3.2半导体二极管门电路§3.2.1半导体二极管的开关特性Ui>0.5V时，二极管导通。Ui<0.5V时，二极管截止，iD=0。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第67页!ui＝5V时，二极管导通，如同0.7V的电压源，uo＝4.3V。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第68页!反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间，它远大于正向导通所需要的时间。这就是说，二极管的开通时间是很短的，它对开关速度的影响很小，以致可以忽略不计。因此，影响二极管的开关时间主要是反向恢复时间，而不是开通时间。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第69页!§3.2.3二极管或门Y=A+B数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第70页!GSDN沟道增强型源极栅极漏极数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第71页!PNNGSDVDSVGSvGS>0时vGS足够大时（vGS>VGS(th)），形成电场G—B,把衬底中的电子吸引到上表面，除复合外，剩余的电子在上表面形成了N型层（反型层）为D、S间的导通提供了通道。VGS(th)称为阈值电压(开启电压）源极与衬底接在一起N沟道可以通过改变vGS的大小来控制iD的大小。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第72页!夹断区（截止区）

用途：做无触点的、断开状态的电子开关。条件：整个沟道都夹断

特点：数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第73页!恒流区：(又称饱和区或放大区）特点:(1)受控性：输入电压vGS控制输出电流(2)恒流性：输出电流iD

基本上不受输出电压vDS的影响。条件:(1)源端沟道未夹断

(2)漏端沟道予夹断用途:可做放大器和恒流源。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第74页!当vI>VGS(th)且vI继续升高时，MOS管工作在可变电阻区。MOS管导通内阻RON很小，D-S间相当于闭合的开关,vO≈0。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第75页!GSDP沟道增强型GSDP沟道耗尽型在数字电路中，多采用增强型。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第76页!VDDTPTNvIvOvI=0截止vo=“１”导通数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第77页!二、电压传输特性和电流传输特性电压传输特性阈值电压VTHT1导通T2截止T2导通T1截止T1T2同时导通数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第78页!输入低电平时噪声容限：

在保证输出高、低电平基本不变的条件下,输入电平的允许波动范围称为输入端噪声容限。输入高电平时噪声容限：三、输入端噪声容限数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第79页!因为MOS管的栅极和衬底之间存在着以SiO2为介质的输入电容，而绝缘介质非常薄，极易被击穿，所以应采取保护措施。§3.3.3CMOS反相器的静态输入输出特性一、输入特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第80页!二、输出特性低电平输出特性高电平输出特性VOL≈0VOH≈VDD数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第81页!二、交流噪声容限噪声电压作用时间越短、电源电压越高，交流噪声容限越大。三、动态功耗反相器从一种稳定状态突然变到另一种稳定状态的过程中，将产生附加的功耗，即为动态功耗。动态功耗包括：负载电容充放电所消耗的功率PC和PMOS、NMOS同时导通所消耗的瞬时导通功耗PT。在工作频率较高的情况下，CMOS反相器的动态功耗要比静态功耗大得多，静态功耗可忽略不计。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第82页!任一输入端为低，设vA=0vA=0断开导通vO=1数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第83页!2.或非门数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第84页!输入端全为低vA=0vB=0断开导通vO=1数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第85页!

带缓冲级的门电路其输出电阻、输出高、低电平以及电压传输特性将不受输入端状态的影响。电压传输特性的转折区也变得更陡。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第86页!需加一上拉电阻ABYOD输出与非门的逻辑符号及函数式OD门输出端可直接连接实现线与。ABYCDVDDRL数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第87页!VIHVILVILVDDRLVOLm′个IOLIIL例3.3.2m′是负载门电路低电平输入电流的数目。在负载门为CMOS门电路的情况下，m和m′相等。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第88页!②C＝1、，即C端为高电平（＋VDD）、端为低电平（0V）时，T1和T2至少有一个导通，输入和输出之间相当于开关接通一样，呈低阻态，vo＝vi。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第89页!TG1TG2ABYA=0、B=1时，TG2截止，TG1导通，Y=B=1;数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第90页!TG1TG2ABYA=1、B=1时，TG1截止，TG2导通，Y=B=0;′数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第91页!,G4输出高电平，G5输出低电平，T1、T2同时截止，输出呈高阻态；四、三态门AYEN′逻辑符号10110数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第92页!AYEN′AYEN低电平有效高电平有效三态门有三种状态:高电平、低电平、高阻态。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第93页!

1．输入电路的静电保护

CMOS电路的输入端设置了保护电路，给使用者带来很大方便。但是，这种保护还是有限的。由于CMOS电路的输入阻抗高，极易产生感应较高的静电电压，从而击穿MOS管栅极极薄的绝缘层，造成器件的永久损坏。为避免静电损坏，应注意以下几点：CMOS电路的正确使用数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第94页!3.5TTL门电路§3.5.1双极型三极管的开关特性一、双极型三极管的结构BECNNP基极发射极集电极BECNPN型三极管PNP集电极基极发射极BCEBECPNP型三极管数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第95页!三、双极型三极管的基本开关电路在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在饱和和截止两种开关状态，放大区只是极短暂的过渡状态。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第96页!三极管临界饱和时的基极电流：①ui=1V时，三极管导通，基极电流：uo=uCE=VCC-iCRc=5-0.03×50×1=3.5V数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第97页!③ui＝3V时，三极管导通，基极电流：uo＝UCES＝0.3V三极管饱和饱和状态iB≥IBSui=UIHuo=0.3V＋－RbRc+VCCbce＋－＋＋－－0.7V0.3V数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第98页!(2)饱和状态条件：发射结正偏，集电结正偏特点：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第99页!uituot+Vcc0.3V五、双极型三极管的动态开关特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第100页!存储时间ts—从输入信号降到-VB1到ic降到0.9ICS

所需要的时间；

下降时间tf—ic从0.9ICS降到0.1ICS所需要的时间。

关闭时间toff=ts+tf就是存储电荷消散的时间数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第101页!集成门电路双极型TTL(Transistor-TransistorLogic

IntegratedCircuit,

TTL)ECLNMOSCMOSPMOSMOS型（Metal-Oxide-

Semiconductor，MOS）TTL—晶体管-晶体管逻辑集成电路MOS—金属氧化物半导体场效应管集成电路§3.5.2TTL反相器数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第102页!1.输入为低电平（0.2V）时三个PN结导通需2.1V0.9V不足以让T2、T5导通T2、T5截止数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第103页!2.输入为高电平（3.4V）时电位被嵌在2.1V全导通vB1=VIH+VON=4.1V发射结反偏1V截止T2、T5饱和导通数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第104页!可见，无论输入如何，T4和T5总是一管导通而另一管截止。这种推拉式工作方式，带负载能力很强。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第105页!AB段：vI<0.6V,vB1<1.3V,T2、T5截止，T4导通，输出高电平3.4V。(截止区）二、电压传输特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第106页!CD段：vI≈1.4V,vB1≈2.1V,T2、T5同时导通，T4截止，输出电位急剧下降为低电平。（转折区）二、电压传输特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第107页!输出高电平VOH、输出低电平VOL

VOH2.4VVOL

0.4V便认为合格。典型值VOH=3.4VVOL

0.3V。阈值电压VTH(门槛电压)vI<VTH时，认为vI是低电平。vI>VTH时，认为vI是高电平。VTH=1.4V数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第108页!一.输入特性:§3.5.3TTL反相器的静态输入特性和输出特性输入短路电流IIS(IIL)高电平输入电流IIH数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第109页!二.输出特性TTL反相器低电平输出特性IOL(max)数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第110页!前级输出为高电平时前级（驱动门）后级（负载门）前级流出电流IOH（拉电流）1发射结反偏,输入电流IIH很小(几十μA)数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第111页!扇出系数－－驱动同类门的个数。灌电流工作时：拉电流工作时：扇出系数NO取NOL、NOH中较小的一个。扇出系数－－衡量门电路的带负载能力。IILIOLIIHIOH数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第112页!输入端“1”,“0”？三.输入端负载特性数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第113页!

(1)关门电阻ROFF

——在保证门电路输出为额定高电平的条件下，所允许RP的最大值称为关门电阻。典型的TTL门电路ROFF≈0.7kΩ。

(2)开门电阻RON——在保证门电路输出为额定低电平的条件下，所允许RP的最小值称为开门电阻。典型的TTL门电路RON≈2kΩ。数字电路中要求输入负载电阻RP≥RON或RP≤ROFF，否则输入信号将不在高低电平范围内。振荡电路则令ROFF≤RP≤RON使电路处于转折区。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第114页!1.悬空的输入端相当于接高电平。2.为了防止干扰，一般应将悬空的输入端接高电平。说明数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第115页!§3.5.4TTL反相器的动态特性一、传输延迟时间tviotvoo50%50%tpdHLtpdLH平均传输时间平均传输延迟时间tpd表征了门电路的开关速度。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第116页!§3.5.5其他类型的TTL门电路一.其他逻辑功能的门电路输入端改成多发射极三极管1.与非门数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第117页!74LS00内含4个2输入与非门，74LS20内含2个4输入与非门。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第118页!门GP输出低电平时，设可带同类门数为NOL：解：门GP输出的高电平时，设可带同类门数为NOH：扇出系数=10由于与非门的输入端为多发射极，当前一级门输出低电平时，负载门只要一个输入端为低电平，T2、T5就截止。数电第3章四川理工共130页，您现在浏览的是第119页!两方框中电路相同A为高电平时，T2、T5同时导通，T4截止，输出Y为低电平。B为高电平时，T2′、T5同时导通，T4截止，输出Y为低电平。A、B都为低电平时，T2、T2′