§2.2.1TT与非门电路 TTL与非门的基本电路 故绘和入级士重中怎公输出级 阻R1组 由3 9抑制Q~VE2同时输出两组成 1,三酸管导泄径 2.8k B、C的与用,v2集电极CRR3 抑制输入端 相反的信号,分 V4构 V 和 B 号输入时 复合管 负极性干 R、R 与V5构成推 E本 片拉式输出结 v上,这不管开关时间,从 构,提高了 扰,对v1还胄絛厂作度。负载能方。 输入级中间倒相级输出级 STTL系列与非门电路 BACK NEX
(1-16) §2.2.1 TTL与非门电路 ★（Transistor-Transistor-Logic）三极管—三极管逻 辑门电路，简称为TTL逻辑门。 一、 TTL与非门的基本电路 A B C V1 V2 V3 V4 V5 V6 VD1VD2VD3 R1 R2 R4 R5 RB RC B1 C1 C2 E2 Y 250 2.8k 3.5k 900 50 500 VCC +5V 输入级 中间倒相级 输出级 STTL系列与非门电路 逻辑符号 V1 V2 V3 V5 V6 除V4外，采 用了抗饱和三极 管，用以提高门 电路工作速度。 V4不会工作于饱 和状态，因此用 普通三极管。 输入级主要由多发射极管V1 和基 极电阻 R1 组成，用以实现输入变量 A、 B、C 的与运算。 VD1 ~ VD3 为输入钳位二极管，用以 抑制输入端出现的负极性干扰。正常信 号输入时，VD1 ~ VD3不工作，当输入的 负极性干扰电压大于二极管导通电压时， 二极管导通，输入端负电压被钳在-0.7 V上，这不但抑制了输入端的负极性干 扰，对 V1 还有保护作用。 中间级起倒相放大作 用，V2 集电极 C2 和发射极 E2 同时输出两个逻辑电平 相反的信号，分别驱动V3 和 V5。 RB、RC 和 V6 构成有 源泄放电路，用以减小V5 管开关时间，从而提高门 电路工作速度。 输出级 由 V3、V4、 R4、R5和V5 组成。其中 V3 和 V4 构 成复合管， 与 V5 构成推 拉式输出结 构，提高了 负载能力
§2.2.1TT与非门电路 TTL与非门电路工作原理 抗饱和三极管简介 SBD B B □> E E 抗饱和管的开关速度高 ①没有电荷存储效应 ②SBD的导通电压只有04V而非07V 因此Uμc=0.4V时,SBD便导通,使 BC 钳在0.4V上,降低了饱和深度 BACKNEXT
(1-17) §2.2.1 TTL与非门电路 二、 TTL与非门电路工作原理 C E B SBD B C E 1. 抗饱和三极管简介 在普通三极管的基极和集电极之间并 接一个肖特基势垒二极管(简称 SBD ) 。 B C SBD 抗饱和三极管的开关速度高 ① 没有电荷存储效应 ② SBD 的导通电压只有0.4 V 而非 0.7 V， 因此 UBC = 0.4 V时，SBD 便导通，使 UBC 钳在 0.4 V 上，降低了饱和深度
个§2.2.1T与非门电路_x 2!TTL与非门的工作原理 CC 。输入端中有低电平时: R,I +5\ 输入低电平端对应的发射结 92 导通,ug1=0.7V+0.3V=1V 深度 5V 3微饱和 V1管其他发射结因反偏而截止, 饱和 V放大 0.3V 3.6VB 藏止!AR 这时V2、Ⅴ截止。 3.6VC V2截止使v1集电极等效电 V截止 阻很大,因此v1深度饱和。 太太太 DI D2 D3 2截止使uc2≈cc=5V, ⅴ3微饱和,Ⅴ4放大工作。 y=5V-07V-07V=36V 输入级中间倒相级输出级 电路输出为高电平 STm系列与非门电路 可见:输入有低电平时,输出为高电平。 BACK NEX
(1-18) §2.2.1 TTL与非门电路 因为抗饱和三极管 V1 的集电结导通电压为 0.4 V， 而 V2、V5 发射结导通电压 为 0.7 V，因此要使V1 集电 结和 V2、V5 发射结导通， 必须 uB1 ≥ 1.8 V。 2. TTL与非门的工作原理 由于正常信号输入时， VD1 ～VD3不工作；RB、RC 和V6构成的有源泄放电路只 在输入发生跃变后工作，当 输入为高电平或低电平时也 不工作。因此下面的分析中 不考虑它们。 0.3 V 3.6 V 3.6 V • 输入端中有低电平时: 输入低电平端对应的发射结 导通，uB1= 0.7 V + 0.3 V = 1 V V1管其他发射结因反偏而截止。 1 V 这时 V2、V5 截止。 V2 截止使 V1 集电极等效电 阻很大，因此V1 深度饱和。 V2 截止使 uC2 ≈ VCC = 5V， 5 V 可见:输入有低电平时，输出为高电平。 截止 截止 深度 饱和 V3 微饱和，V4 放大工作。 uY = 5V - 0.7 V- 0.7 V = 3.6 V 电路输出为高电平。 微饱和 放大
个§2.2.1T与非门电路_x 2TTL与非门的工作原理 输入都为高电平时 CC R.+5 Cc经R1使Ⅴ1集电结和 R|2 5发射结导通,使uB1=18V 284 90 因此,V1发射结反偏而集电极 8V.b C V3导通 正偏,称处于倒置放大状态。 倒置放 V,截止 36Ⅵ 饱 0.3 这时V2、V饱和。 3.6V 032 UCE2(at)+WBE5 3.6VC 0.3ⅴ+0.7V=1v 深饱和 太太 使V3导通,而ⅴ4截止 D'D23 ⅴ4截止使Ⅴ的等效集电极 电阻很大,因此ⅴ深度饱和。 松λ弼中问超松ψ强 ≈0.3V 注意 TTL电路输入端悬空 CE5(sat) 输出为低电平 时相当于输入高电平 可见:输入均为高电平时,输出为低电平 BACK NEX
(1-19) §2.2.1 TTL与非门电路 综上所述,该电路实现了与非逻辑功能,即Y = ABC 3.6 V 3.6 V 3.6 V 因此，V1 发射结反偏而集电极 正偏，称处于倒置放大状态。 1.8 V 这时 V2、V5 饱和。 uC2 = UCE2(sat) + uBE5 = 0.3 V + 0.7 V = 1 V 使 V3 导通，而 V4 截止。 1 V uY = UCE5(sat) ≈ 0.3 V 输出为低电平 可见: 输入均为高电平时，输出为低电平。 0.3 V V4 截止使 V5 的等效集电极 电阻很大，因此 V5 深度饱和。 倒置放大 饱 和 饱和 截止 导通 TTL 电路输入端悬空 时相当于输入高电平。 • 输入都为高电平时 VCC 经 R1 使 V1 集电结和 V2、 V5 发射结导通，使uB1 = 1.8 V。 深 注意 2. TTL与非门的工作原理
—§2.2,1TT与非门电路x TTL与非门的外特性及主要参数 1.电压传输特性和噪声容限 截止区:与非门 处于关门状态 AUOH B 接1c或悬空B&Ln 3.6 3.0 转折区 2.0 1.0 0.3 C UOL D 1.C 0 电压传输特性测试电路ST与非门电压命特性曲线 饱和区:与非门 处于开门状态。 BACK NEX
(1-20) §2.2.1 TTL与非门电路 电压传输特性测试电路 0 uO/V uI /V 0.3 1.0 2.0 3.0 3.6 1.0 2.0 A C D UOH B UOL STTL与非门电压传输特性曲线 三、 TTL 与非门的外特性及主要参数 1. 电压传输特性和噪声容限 输出电压随输入电压变化的特性 uI 较小时工作于 AB 段，这时 V2、V5 截 止，V3、V4 导通，输出 恒为高电平，UOH ≈ 3.6V，称与非门工作在 截止区或处于关门状态。 uI 较大时工作于BC 段，这时V2、V5 工作于 放大区， uI 的微小增大 引起 uO 急剧下降，称与 非门工作在转折区。 uI 很大时工作于 CD 段， 这时 V2、V5 饱和，输出恒 为低电平，UOL ≈ 0.3V，称 与非门工作在饱和区或处于 电压传输特性测试电路 开门状态。 0 uO/V uI /V 0.3 1.0 2.0 3.0 3.6 1.0 2.0 A C D UOH B UOL STTL与非门电压传输特性曲线 饱和区：与非门 处于开门状态。 截止区：与非门 处于关门状态。 转折区