UNH=UIH- UoN (5)输入短路电流ls。当U°0时,流经这个输入端的电流称为输入短路电 流Is。在如图25所示电路中, Ucc-UBEl 5-0.7 R 3≈-14mA 输入短路电流的典型值约为-1.5mA 图2.5s的计算 图26延迟时间 (6)输入漏电流l当U>U时,流经输入端的电流称为输入漏电流l,即 T倒置工作时的反向漏电流。其值很小,约为10uA。 (7)扇出系数N。扇出系数是以同一型号的与非门作为负载时,一个与非 能够驱动同类与非门的最大数目,通常N≥8 8)平均延迟时间td。平均延迟时间指输出信号滞后于输入信号的时间, 它是表示开关速度的参数,如图26所示。从输入波形上升沿的中点到输出波 形下降沿中点之间的时间称为导通延迟时间lm;从输入波形下降沿的中点到输 出波形上升沿的中点之间的时间称为截止延迟时间mPH,所以TIL与非门平均延 迟时间为 1=2(pH+H) 一般,TIL与非门t为3~40ns。 思考题:TTL门有哪些主要参数?这些参数的大小与什么因素有关?对于使用 TTL门,这些参数有什么意义? 22.3TIL与非门产品介绍部分常用中小规模TIL门电路的型号及功能如表22 所示。图2.7所示是74LS00及74LS20管脚排列示意图 rT电路 74LS00 四-2输入与非门 74LS10 三-3输入与非门 74LS20 -4输入与非门 74LS30 8输入与非门
UNH = UIH - UON (5) 输入短路电流 IIS。当 UI=0 时，流经这个输入端的电流称为输入短路电 流 IIS。在如图 2.5 所示电路中， IIS= 1 1 R UCC UBE = 3 5 0.7 ≈-1.4 mA 输入短路电流的典型值约为-1.5mA 。 图 2.5 IIS 的计算 图 2.6 延迟时间 (6) 输入漏电流IIH。当UI＞Uth时, 流经输入端的电流称为输入漏电流IIH，即 T1倒置工作时的反向漏电流。其值很小，约为 10μA。 (7) 扇出系数 N。扇出系数是以同一型号的与非门作为负载时，一个与非门 能够驱动同类与非门的最大数目，通常 N≥8。 （8）平均延迟时间 tpd。平均延迟时间指输出信号滞后于输入信号的时间， 它是表示开关速度的参数， 如图 2.6 所示。从输入波形上升沿的中点到输出波 形下降沿中点之间的时间称为导通延迟时间 tPHL；从输入波形下降沿的中点到输 出波形上升沿的中点之间的时间称为截止延迟时间 tPLH, 所以 TTL 与非门平均延 迟时间为 tpd= 2 1 (tPHL+tPLH) 一般, TTL 与非门 tpd为 3～40ns。 思考题：TTL 门有哪些主要参数？这些参数的大小与什么因素有关？对于使用 TTL 门，这些参数有什么意义？ 2.2.3 TTL与非门产品介绍部分常用中小规模TTL门电路的型号及功能如表2.2 所示。图 2. 7 所示是 74LS00 及 74LS20 管脚排列示意图。 表 2.2 常用 TTL 门电路型号 四-2 输入与非门 三-3 输入与非门 二-4 输入与非门 8 输入与非门 74LS00 74LS10 74LS20 74LS30 型 号 逻 辑 功 能
4B 44 4y 3B 34 31 V. 2D 3C 2B NC 24 2y 13m2m198h 13H12H11H10H9H8 74LS00 74LS20 234H5H6 LA 1B Iy 21 2B 2 GND LA 1B NC IC ID 1y GND 图27741S00、741S20管脚图TTL器件型号由五部分组成,其 符号和意义如表23所示。 表23TT器件型号组成的符号及意义 第1部分 第2部分 第3部分 第4部第5部分 分 型号前级 工作温度符号范器件系列 器件品 封装形式 围 符意义 符意义 意义 符意符意义 号 号 号义|号 CT|中国制造的54-55~+125℃ 符号 标准 阿器W|陶瓷扁平 TTL 类 高速 拉件B封装扁平 肖特基 伯功F全密封扁平 LS|低功能肖特基数能|D|陶瓷双列直播 AS先进肖特基 P塑料双列直播 国740~+70℃ ALS先进低功能肖 黑陶瓷双列直播 TEXAS公 特基 FAS快捷肖特基 CT 74 H 0 F 封装形式:全密封扁平封装 器件品名:三-3输入与非门 器件系列:高速 温度范围:0—+70℃ 中国制造:TIL器件 224TTL与非门的改进电路
图 2.7 74LS00、74LS20 管脚图TTL 器件型号由五部分组成，其 符号和意义如表 2.3 所示。 表 2.3 TTL器件型号组成的符号及意义 例如 CT 74 H 10 F 封装形式：全密封扁平封装 器件品名：三—3 输入与非门 器件系列：高速 温度范围：0—+70℃ 中国制造：TTL 器件 2.2.4 TTL 与非门的改进电路 & & 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 & & VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 & & VCC 2D 3C 2B NC 2A 2Y 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND (a) (b) 74LS00 74LS20 器 件 品 封装形式 种 工作温度符号范 器件系列 围 型号前级 陶瓷扁平 封装扁平 全密封扁平 陶瓷双列直播 塑料双列直播 黑陶瓷双列直播 W B F D P J 器 件 功 能 阿 拉 伯 数 字 标准 高速 肖特基 低功能肖特基 先进肖特基 先进低功能肖 特基 快捷肖特基 H S LS AS ALS FAS -55～+125℃ 0～+70℃ 54 74 中国制造的 TTL 类 美 国 TEXAS 公 司 CT SN 符 意义 号 意 义 符 号 符 意义 号 符 意义 号 符 意义 号 第 4 部 第 5 部分 分 第 1 部 分 第 2 部 分 第 3 部 分
在生产实践过程中,对集成门电路提高工作速度、降低功耗、加强抗干扰能 力以及提高集成度等方面提出更高、更新的要求。改进型TTL与非门,如图28 H列 S到 AS到 6Is/2mw 3ns/20mw 15ns/2mw 典 IS列 AS豸 33ns/lmw 5ns/2mw 4ns/1mw 所 图28各种系列的TTL门电路 LS系列TIL门<5ns,而功耗2mW,因而得到广泛应用 我国TIL集成电路目前有CT54/74(普通)、CT54/74H(高速)、CT54/74S (肖特基)和CT5474LS(低功耗)等四个系列国家标准的集成门电路。它们的 主要性能指标如表24所示。在TIL门电路中,无论是哪一种系列,只要器件品 名相同,那么器件功能就相同,只是性能不同。 表24TTL各系列集成门电路主要性能指标 电路型号 参数名称 CT74系列CT74H系CT74S系C74LS系列 电源电压 5 2.4 0.4 0.5 0.5 逻辑摆幅/ 3.4 3.4 每门功耗/mW 22 19 每门传输延时/s 10 最高工作频 5 125 45 扇数电路 20 丰除与非门之外般还许多利电路。好 1.集电极开路门(OC门)
在生产实践过程中，对集成门电路提高工作速度、降低功耗、加强抗干扰能 力以及提高集成度等方面提出更高、更新的要求。改进型 TTL 与非门, 如图 2.8 所示。 图 2.8 各种系列的 TTL 门电路 LS 系列 TTL 门 tpd＜5ns，而功耗 2mW，因而得到广泛应用。 我国 TTL 集成电路目前有 CT54/74（普通）、CT54/74H（高速）、 CT54/74S （肖特基）和 CT54/74LS(低功耗）等四个系列国家标准的集成门电路。它们的 主要性能指标如表 2.4 所示。在 TTL 门电路中，无论是哪一种系列，只要器件品 名相同, 那么器件功能就相同，只是性能不同。 表2.4 TTL各系列集成门电路主要性能指标 2.2.5 TTL 门电路的其他类型 TTL 门电路除与非门之外， 还有许多种门电路。 1. 集电极开路门（OC 门） 抗干扰能力 一般 一般 好 好 扇出系数 10 10 10 20 最 高 工 作 频 率 35 50 125 45 每门传输延时/ns 10 6 3 9.5 每门功耗/mW 10 22 19 2 逻辑摆幅/V 3.3 3.3 3.4 3.4 UOL(max)/V 0.4 0.4 0.5 0.5 UOH(min)/V 2.4 2.4 2.5 2.5 电源电压/V 5 5 5 5 CT74S 系 CT74LS 系列 列 CT74H 系 列 CT74 系列 电路型号 参数名称 典型TTL 10ns/10mW H系列TTL 6ns/22mW L系列TTL 33ns/1mW S系列TTL 3ns/20mW AS系列TTL 1.5ns/22mW LS系列TTL 5ns/2mW ALS系列TTL 4ns/1mW T000
在实际使用中,可直接将几个逻辑门的输出端相连,这种输出直接相连,实 现输出与功能的方式称为线与。图2.9所示为实现线与功能的电路。即 Y=YI 但是普通TIL与非门的输出端是不允许直接相连的,因为当一个门的输出 为高电平(Y1),另一个为低电平(Y2)时,将有一个很大的电流从UCc经h1 到2,到导通门的T5管,如图2.10所示。这个电流不仅 会使导通门的输出电平抬高而破坏电路的逻辑关系,还 会因功耗过大而损坏该门电路。 ABC 图29与非门的线与连接图 图2.10 (a) TTL与非门直接线与的情况 为了能使TIL门直接相连,实现线与功能,制成集电极开路的TTL与非门, 简称OC( Open Collector)门,其电路及符号如图2.11所示。与普通TIL与非门 图211OC门电路 不同的是:Ts的集电极是断开的,必须经外接电阻RL接通电源后,电路才 能实现与非逻辑及线与功能。 图212是实现线与逻辑的Oc门,其逻辑表达式 Y=AB·CD·EF ABCDEF
＋UCC UCC R5 T2 T3 T4 T5 T5 R5 Y1 Y2 UOL T4 在实际使用中，可直接将几个逻辑门的输出端相连，这种输出直接相连，实 现输出与功能的方式称为线与。图 2.9 所示为实现线与功能的电路。即 Y=Y1·Y2 但是普通 TTL 与非门的输出端是不允许直接相连的， 因为当一个门的输出 为高电平（Y1），另一个为低电平（Y2）时， 将有一个很大的电流从 UCC 经 Y1 到 Y2，到导通门的 T5管，如图 2.10 所示。这个电流不仅 会使导通门的输出电平抬高而破坏电路的逻辑关系，还 会因功耗过大而损坏该门电路。 图2.9 与非门的线与连接图 图2.10 TTL与非门直接线与的情况 为了能使 TTL 门直接相连，实现线与功能，制成集电极开路的 TTL 与非门， 简称 OC(Open Collector)门， 其电路及符号如图 2.11 所示。与普通 TTL 与非门 图 2.11 OC门电路 不同的是：T5的集电极是断开的，必须经外接电阻 RL 接通电源后，电路才 能实现与非逻辑及线与功能。 图 2.12 是实现线与逻辑的 OC 门， 其逻辑表达式 A & B C Y & D Y1 Y2 T1 T2 ＋UCC R1 T5 ＋UCC R2 R3 A Y B C A & B C Y RL (a) (b) Y AB CD EF & & & RL B A C D E F Y ＋UCC
图2.12OC门线与逻辑 外接电阻RL的选取 假设有n个oc门接成线与的形式,其输出负载为m个TTL与非门,如 图2.13所示。 nIou +ml 当所有OC门都为截止状态时,输出电压U为高电平,为保证输出的高电 平不低于规定值,R不能太大。根据图2.13(a)所示的情况,RL的最大值为 图213R的选取式中,n为OC门并联的个数,m为并联负载门的个数,loH 为OC门输出管截止时的漏电流,为负载门输入端为高 电平时的输入漏电流
& & & 1 1 1 … … ＋UCC RL IOH I IH RL I I IH I IH IOH IOH 1 2 m & & & 1 1 1 … … ＋UCC RL IOL I IS RL I I IS I IS 1 2 m ＋3.6V ＋UCC (a) (b) 图 2.12 OC 门线与逻辑 外接电阻 RL的选取： 假设有 n 个 OC 门接成线与的形式，其输出负载为 m 个 TTL 与非门，如 图 2.13 所示。 当所有 OC 门都为截止状态时，输出电压 UO 为高电平，为保证输出的高电 平不低于规定值，RL不能太大。根据图 2.13（a）所示的情况，RL的最大值为 式中, n 为 OC 门并联的个数，m 为并联负载门的个数，IOH 为 OC 门输出管截止时的漏电流，IIH 为负载门输入端为高 电平时的输入漏电流。 OH IH CC OH L nI mI U U R min max 图 2.13 RL的选取