数字电路讲义门电路

数字电路讲义门电路R1R2AF+VccuAtuFt+Vcc0.3V三极管的开关特性：〔2-2〕2021/2/24二极管与门FD1D2AB+12V设二极管的饱和压降为0.3伏。§2.2分立元件门电路

〔2-3〕2021/2/24二极管或门FD1D2AB-12V〔2-4〕2021/2/24R1DR2AF+12V+3V三极管非门嵌位二极管〔三极管的饱和压降假设为0.3付〕〔2-5〕2021/2/24R1DR2F+12V+3V三极管非门D1D2AB+12V二极管与门与非门〔2-6〕2021/2/241.体积大、工作不可靠。2.需要不同电源。3.各种门的输入、输出电平不匹配。分立元件门电路的缺点〔2-7〕2021/2/242.3.1TTL与非门的根本原理与分立元件电路相比，集成电路具有体积小、可靠性高、速度快的特点，而且输入、输出电平匹配，所以早已广泛采用。根据电路内部的构造，可分为DTL、TTL、HTL、MOS管集成门电路等。§2.3TTL集成门电路〔2-8〕2021/2/24TTL与非门的内部构造+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-9〕2021/2/241.任一输入为低电平〔0.3V〕时“0”1V缺乏以让T2、T5导通三个PN结导通需2.1V+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-10〕2021/2/24+5VFR4R2R13kR5T3T4T1b1c1ABC1.任一输入为低电平〔0.3V〕时“0”1Vuouo=5-uR2-ube3-ube43.4V高电平！〔2-11〕2021/2/242.输入全为高电平〔3.4V〕时“1”全导通电位被嵌在2.1V全反偏1V截止+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-12〕2021/2/242.输入全为高电平〔3.4V〕时+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC全反偏“1”饱和uF=0.3V〔2-13〕2021/2/24一、电压传输特性2.3.2TTL与非门的特性和技术参数测试电路&+5Vuiu0〔2-14〕2021/2/24u0(V)ui(V)123UOH(3.4V)UOL(0.3V)传输特性曲线u0(V)ui(V)123UOH“1”UOL(0.3V)阈值UT=1.4V理想的传输特性输出高电平输出低电平〔2-15〕2021/2/241.输出高电平UOH、输出低电平UOL

UOH2.4V

UOL

0.4V便认为合格。

典型值UOH=3.4VUOL

0.3V。2.阈值电压UTui<UT时，认为ui是低电平。ui>UT时，认为ui是高电平。UT=1.4V〔2-16〕2021/2/24二、输入、输出负载特性&&？1.前后级之间电流的联络〔2-17〕2021/2/24R1T1+5V前级输出为高电平时前级后级反偏前级流出电流IOH〔拉电流〕+5VR4R2R5T3T4〔2-18〕2021/2/24前级输出为低电平时R1T1+5V前级后级流入前级的电流IOL

约1.4mA(灌电流)+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1〔2-19〕2021/2/24灌电流的计算饱和〔2-20〕2021/2/24关于电流的技术参数〔2-21〕2021/2/242.扇出系数与门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3T4T1前级T1T1IiH1IiH3IiH2IOH前级输出为高电平时例如：〔2-22〕2021/2/24+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级IOLIiL1IiL2IiL3前级输出为低电平时〔2-23〕2021/2/24输出低电平时，流入前级的电流〔灌电流〕：输出高电平时，前级流出的电流〔拉电流〕：一般与非门的扇出系数为10。

由于IOL、IOH的限制，每个门电路输出端所带门电路的个数，称为扇出系数。〔2-24〕2021/2/243.输入端通过电阻R接地的情况Rui输入端“1〞,“0〞？+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-25〕2021/2/24R较小时R较小时，ui<UT

相当输入低电平，所以输出为高电平。Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-26〕2021/2/24R增大RuiuiUT时，输入变高，输出变低电平。R临界=1.45KRui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC〔2-27〕2021/2/241.悬空的输入端相当于接高电平。2.为了防止干扰，可将悬空的输入端接高电平。说明〔2-28〕2021/2/244.平均传输时间tuiotuoo50%50%tpd1tpd2平均传输时间〔2-29〕2021/2/242.4.1集电极开路的与非门〔OC门〕集电极悬空无T3,T4+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABCT3T4§2.4其它类型的TTL门电路〔2-30〕2021/2/24&符号！〔2-31〕2021/2/24应用时输出端要接一上拉负载电阻RLRLUCC+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABC〔2-32〕2021/2/241.OC门可以实现“线与〞功能&&&UCCF1F2F3FF=F1F2F3RL输出级UCCRLT5T5T5F〔2-33〕2021/2/24F=F1F2F3?任一导通F=0UCCRLF1F2F3F〔2-34〕2021/2/24全部截止F=1F=F1F2F3?所以：F=F1F2F3UCCRLF1F2F3F〔2-35〕2021/2/242.负载电阻RL和电源UCC可以根据情况选择&J+30V220VJ如RL用继电器线圈〔J〕替代，可以实现对其它电路的控制。〔2-36〕2021/2/24问题1.如何确定上拉电阻RL?〔RL(max)RL(min)〕参考：阎石?数字电子技术根底?P802.一般的TTL与非门能否线与？参考：杨福生?电子技术?P320〔2-37〕2021/2/242.4.2三态门E---控制端+5VFR4R2R1T2R5R3T3T4T1T5ABDE〔2-38〕2021/2/2401截止+5VFR4R2R1T2R5R3T3T4T1T5ABDE〔2-39〕2021/2/2410导通截止截止高阻态+5VFR4R2R1T2R5R3T3T4T1T5ABDE〔2-40〕2021/2/24&ABF符号功能表低电平起作用〔2-41〕2021/2/24&ABF符号功能表高电平起作用〔2-42〕2021/2/24０１０三态门主要作为TTL电路与总线间的接口电路用处：E1、E2、E3轮流接入高电平，将不同数据〔A、B、C〕分时送至总线。E1E2E3公用总线ABC〔2-43〕2021/2/242.5.1MOS反相器0UDSID负载线ui=“1〞ui=“0〞uo=“0”uo=“1”uiuoUCCRDS§2.5MOS门电路

〔2-44〕2021/2/24uiuoUCCuiuoUCC实际构造？等效构造〔2-45〕2021/2/242.5.2CMOS反相器UCCST2DT1AFNMOS管PMOS管CMOS电路〔2-46〕2021/2/24UCCST2D