高二物理竞赛课件TTL与非门的电路结构和工作原理

TTL与非门的电路结构和工作原理TTL与非门的电路结构和工作原理

提高工作速度的措施输入级采用多发射极晶体管某输入高低缩短T2、T5存储时间输出级采用同类管推挽输出电路CL充放电快改善边沿特性74H系列TTL与非门电路工作特点逻辑电平：高电平3V

低电平0VTTL与非门的特性参数电压传输特性AB段：vI<0V，T1深度饱和，使T2和T5截止，T3、T4

导通，输出高电平。BC段：0V

vI<1V，T1仍处于饱和状态，T2开始导通，T5尚未导通，T2处于放大状态，其集电极电压随输入电压的增加下降，并通过T3、

T4反映在输出端。TTL与非门的电压传输特性CD段：1V

vI<1V，T5开始导通，输出电压迅速降低，T4趋于截止。DE段：vI

1V，T1的发射结趋于截止，T1的基极电流全部注入T2的基极，使T2饱和，T5也饱和，T3导通、

T4截止，输出低电平。TTL与非门的特性参数电压传输特性TTL与非门的电压传输特性TTL与非门的特性参数(1)阈值电压

VT

电压传输特性曲线转折区所对应的输入电压值.(2)开门电平

VON

保证输出低电平时,输入高电平的最小值.

电压传输特性TTL与非门的电压传输特性VT1VVON

≤1V(3)关门电平

VOFF

保证输出高电平时,输入低电平的最大值.VOFF

≥0VTTL与非门的特性参数电压传输特性(4)低电平噪声容限

保证输出高电平时,允许叠加在输入低电平上的最大噪声电压.VNL=VOFF

－VIL(5)高电平噪声容限

保证输出低电平时,允许叠加在输入高电平上的最大噪声电压.VNH=VIH

－VONVILVIHTTL与非门的电压传输特性TTL与非门的特性参数TTL与非门的输入特性曲线(1)输入短路电流

IiS

1mA

当vI=0时的输入电流.(2)输入漏电流

IiH

<10

A

当vi=ViH

时,T1倒置工作的输入电流.静态输入特性74H系列TTL与非门电路设电流流入发射极为正TTL与非门的特性参数高电平输出特性TTL与非门高电平输出等效电路

TTL与非门高电平输出特性

通常，输出高电平时，最大负载电流不超过0mA。VOH

VTTL与非门的特性参数低电平输出特性T5饱和导通时，CE间的内阻很小(通常10

以内)，因此，随负载电流IL的增加，VOL上升缓慢。TTL与非门低电平输出等效电路

TTL与非门低电平输出特性

5为保证VOL

0V，应使IL

22mATTL与非门的特性参数扇出系数:推动同类门的个数，通常N8.TTL与非门的灌电流与拉电流负载输出低电平时：NL=IOLmax/IiL输出高电平时：NH=IOHmax/IiH考虑最坏的情况，扇出系数：N=

min(NL,NH)TTL与非门的特性参数TTL与非门输入端负载特性曲线

TTL与非门输入端接电阻负载

关门电阻ROFF和开门电阻RON

关门电阻:保证与非门关闭，输出高电平时,允许Ri的最大值.

开门电阻:保证与非门导通，输出低电平时,允许Ri的最小值.

ROFF=700

,RON=2k

注:门电路输入端悬空,相当于接高电平。为避免干扰,不用输入端应接合适电平。应用举例例：门电路的输入和输出特性曲线如下图所示。要