数字电子技术

1、电子技术-杨兰平,【学习目标】 1.熟悉集电极开路门（OC门）的逻辑功能。 2.掌握OC门的电路原理。 3.掌握由CT74LS03实现的线与功能电路的仿真调试。,电子技术-杨兰平,【任务引入】 在TTL门电路中，输出级三极管的集电极是开路的，称为集电极开路门，简称OC门。集电极开路门可以线与，即将多个OC门的输出端连接起来。本节课的任务即是掌握由TTL集电极开路门电路CT74LS03构成的线与功能逻辑电路。,电子技术-杨兰平,【相关知识】 一、TTL集成门电路 TTL门电路是三极管-三极管逻辑门电路，这是把电路元件都制作在同一块硅片上的电路。具有负载能力强、抗干扰能力强、转换速度高的优点。 1

2、. TTL与非门 （1）TTL与非门电路,电子技术-杨兰平,图2-1-1 TTL与非门典型电路,电子技术-杨兰平,电路结构： 1）该电路由输入级、中间级和输出级组成。 2）输入级由多发射极晶体管VT1和电阻Rb1组成。 3）中间级由晶体管VT2和电阻Rc2和Re2组成，VT2的集电极得到反向的信号驱动VT4，VT2的发射极得到同向的信号驱动三极管VT5。 4）输出级回路由VT4、VT3和电阻Rc4及二极管VD组成。,电子技术-杨兰平,图2-1-2 输入全为高电平时的情况,（2）TTL与非门电路工作原理 1）输入端全为高电平时：如uA=uB=uC= 3.6V，则uB1=2.1V，VT2、VT3导

3、通，VT4截止。输出端的电位为：uO=UCES0.3V，输出Vo为低电平。如图2-1-2所示。,电子技术-杨兰平,（2）输入有低电平时：如uA=0.3V， uB= uC =3.6V，则uB1=0.3+0.7=1V，VT2、VT3截止，VT4导通。忽略iB4，输出端的电位为： uo50.70.73.6V 输出Vo为高电平。如图2-1-3所示。,图2-1-3 输入有低电平时的情况,电子技术-杨兰平,3）真值表如下：,逻辑功能为：,电子技术-杨兰平,2. TTL与非门举例74LS00,图2-1-4 74LS00引脚排列图,电子技术-杨兰平,二、集电极开路与非门（OC门） 上面讲到的普通TTL与非门，

4、由于采用了推拉式输出电路，因此其输出电阻很低，使用时输出端不能长久接地或与电源短接，因此不能直接让输出端与总线相连，即不允许直接进行上述“线与”。多个普通TTL与非门电路的输出端也不能连接在一起后上总线。因为，当它们的输出端连接在一起上到总线上，只要有一个与非门的输出为高电平时，这个高电平输出端就会直接与其它低电平输出端连通而形成通路，总线上就会有一个很大的电流Ic由高电平输出端经总线流向低电平输出端的门电路，该门电路将因功耗过大而极易烧毁。解决的办法：集电极开路，称为集电极开路的与非门，简称OC门。,电子技术-杨兰平,1. 电路结构与逻辑符号,图 2-1-5 OC门电路结构与逻辑符号,电子技

5、术-杨兰平,OC门在使用时，应根据负载的大小和要求，合理选择外接电 阻RC的数值，并将RC和电源UCC连接在OC门的输出端。,2. 功能与应用 （1）功能：实现正常的逻辑功能、提高输出驱动负载的能力、转换TTL到其他电平、实现“线与”功能。外接上拉电阻R 的取值范围为几百至几千欧，接入外接电阻R后： 1）A、B不全为1时，uB1=1V，T2、T3截止，Y=1。 2）A、B全为1时，uB1=2.1V，T2、T3饱和导通，Y=0。 （2）应用： 1）实现线与,电子技术-杨兰平,图2-1-6 OC门电路线与,电子技术-杨兰平,两个或多个OC门的输出信号在输出端直接相与的逻辑功能，称为线与。非OC门不

6、能进行这种线与，否则容易破坏门电路。,线与的逻辑功能表达式为：,2）驱动显示器,图2-1-7 OC门电路驱动负载,电子技术-杨兰平,3）实现电平转换,图2-1-8 OC门电路电平转换,电子技术-杨兰平,三、TTL系列集成电路及使用 1.TTL系列集成电路 （1）74：标准系列 （2）74H：高速系列 （3）74S：肖特基系列 (4) CT74L低功耗系列,又称LTTL系列 （5）CT74S肖特基系列,又称STTL系列。其平均传输延迟时间为3ns门，平均功耗约为19mW。 （6）CT74LS低功耗肖特基系列,又称LSTTL系列。其平均传输延迟时间为9.5ns门，平均功耗约为2mW门。,电子技术-

7、杨兰平,2.TTL集成电路逻辑门电路的使用注意事项 （1）关于电源等：对于各种集成电路，使用时一定要在推荐 的工作条件范围内，否则将导致性能下降或损坏器件。 （2）关于输入端：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 （3）关于输出端：具有推拉输出 结构的TTL门电路的输出端不允许直接并联使用。输出端不允许直接接电源VCC或直接接地。,电子技术-杨兰平,374LS03介绍 （1）电特性 74LS03为集电集开路输出的四组2输入端与非门（OC门），双列直插封装，其主要的典型值如下： 电源电压=7V 输入电压=5.5V AB间电压=5.5V,（2）逻辑图及功能表 引出端符号：,1A4A 输入端 1B4B 输入端 1Y4Y 输出端,电子技术-杨兰平,图2-1-9 逻辑图及功能表,电子技术-杨兰平,【仿真实验】 一、实验环境 1.计算机 2.Multisim 10电子仿真软件 二、操作内容及步骤 1.双击计算机桌面“Multisim”图标，启动EWB软件。 2.根据下图所示电路创建仿真电路，并给元器件标识、赋值。其中，R1=R2=2K。,电子技术-杨兰平,电子技术-杨兰平,3.连接相关的仪器仪表（如频率计、示波器、测量探针等）。输入端