(四)分立元件和TTL门电路

作者&投稿:锻苗 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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首先有几点需要知道:

分立元件门电路原理很简单,利用管子基本原理和 低电位钳位 就能明白。

上图是 与非门 电路,是最基本的,其 低电平约定为 0.3V,高电平约定为 3.6V
:三极管 T 1 属于倒置接法,输入端接在发射集,可以不当成三极管,就当成两个二极管来看。

懂得了原理,对于TTL的特性曲线就显而易见,不必过多解释。

输入端噪声容限
(1)V NH = V IH(min) - V OH(min) = 2 - 2.4 = -0.4V
(2)V NL = V IL(max) - V OL(max) = 0.8 - 0.4 = 0.4V

根据电路容易知道,悬空时,相当于接高电平:Vi=1.4V。
低电平输入时,其他悬空端的电压都与这个低电平相同。

灌电流增大,输出电压也增大
TTL系列的最大灌电流为 I OLMAX = 16mA

灌电流增大,输出电压减小
TTL系列的输出高电平电流为 I OHMAX = 400uA

将门电路级联,前后级会相互影响,通过输入输出端电流,可以计算扇出系数 N

低电平输入电流 I IL ≤1.6 mA
高电平输入电流 I IH ≤40 uA
低电平输出电流 I OL ≤16 mA
高电平输出电流 I OH ≤0.4 mA
低电平输出电压 V OL ≤0.4V (10个负载)
高电平输出电压 V OH ≥2.4V (10个负载)

普通与非门输出不能直接连在一起实现 “线与”
如果两个逻辑门的输出端并联,一个高电平输出,另一个低电平输出,这个门的输出管电阻很小,导致高电平门有很大的拉电流流出,灌入低电平的输出管,从而使输出电压超过规定的逻辑电平。

:OC门必须外接电阻 R C 和电源 V CC 才能正常工作。
下图为 R C 的计算方法,要注意,这里的情况是右侧的门电路,一个门对应一个输入端口,如果一个门有多个输入端口,公式就要修改, I IH 要乘以总的端口数,I IL 乘以总的门数

第三态为高阻态,四个三极管全截止,二极管导通。相当于输出端悬空了。



基本逻辑门电路,逻辑功能有什么?
答:所谓门就是一种开关,它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系),所以门电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。第一类为双极型晶体管逻辑门电路,包括TTL、ECL...

TTL门电路输出端为什么不允许并联使用
答:因为输出高电平的TTL门的上拉管会向输出低电平的门电路的下拉管灌大电流,导致过载可能损坏门电路。TTL电路采用双极型工艺制造,具有高速度和品种多等特点。 从六十年代开发成功第一代产品以来现有以下几代产品。第一代TTL包括SN54/74系列,(其中54系列工作温度为-55℃~+125℃,74系列工作温度为0℃...

用分立元件设计电路和逻辑门电路设计电路有何不同?
答:分立元件难度在于你首先要选择元件的型号,然后要设计他们的工作点,调整工作状态,考虑干扰等问题。其实逻辑电路内部(集成块)还是分立元件组成的,区别在于,这些工作点和元件是设计厂家选择的,你只要使用就好了,不用考虑其内部结构。大概的区别就是这样,实质的区别是没有的。

TTL门电路为什么输出端不允许并联相接
答:除三态门、集电极开路门外,TTL集成电路的 输出端不允许并联使用,如果将几个集电极开路门电路的输出端并联,实现“线与”功能时,应在输出端 与电源之间接人上拉电阻。多余的输出端应该悬空处理,决不允许直接接到VDD或VSS,否则会产生过大的短路电流而使器件 损坏 。不同逻辑功能的CM0S电路的输出端...

为什么TTL门电路输入低电平三极管导通,输入高电平截止?
答:因为悬空时相当于为高阻抗,电压不为零,此时故为1;接地时相当于没有阻抗,此端电压与地电位相同、为零,此时故为0。TTL门的输入是从射极输入,如果悬空,输入端的那个三极管是截止的,这和输入高电平(即1)的情况是一样的,也就相当于输入1。在数字逻辑电路中,低电平表示0,高电平表示1。一般...

目前市场上常用的门电路是由哪种方式构成的,有哪些优缺点。
答:目前常用的门电路有CMOS和TTL,除此之外还有ECL、IIL、Bi-CMOS等。TTL门电路集成体积小、重量轻、可靠性好,传输速度快,传输延迟时间短,因此迅速取代了分立器件组成的数字电路。然而TTL也存在一个严重的缺点,就是它的功耗比较大,因此只能作成小规模集成电路和中规模集成电路,而无法制作大规模和超大...

TTL门电路与CMOS门电路各有什么特点,它们多余的输入端该如何处理_百度...
答:呵呵,特点得细究很多东西,就是相关器件性能问题。TTL门是由晶体三极管和一些电阻组成,而CMOS门是MOS门的一种,由P型和N型沟道两种绝缘栅场效应管(有些有电阻)组成。所以,TTL门输出内阻较低(一般只有几欧到几十欧),电压摆幅较小,静态功耗相对较大(1~22mW),抗干扰能力较弱;CMOS门输出...

ttl集成门电路有何特点,集成门电路的多余端如何处理
答:ttl集成门电路的优点是(与MOS电路比)它的扇出大,也就是驱动能力比较大,再一个优点是抗静电损坏的能力比较强。当然,它的功耗较大,是它的缺点,因而集成度比较低。TTL电路多为中小规模的集成电路。集成门电路的多余输入端,可以悬空,也可以与使用的输入端并联使用。这两种办法都常常被采用。但是,...

CMOS电路和TTL电路的区别?
答:影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大,工作速度越低。管子的开关时间越长,门的工作速度越低。门的速度主要体现在输出波形相对于输入波形上有“传输延时”tpd。将tpd与空载功耗P的乘积称为“速度-功耗积”,做为器件性能的一个重要...

TTL与CMOS电路怎么区分
答:3、CMOS的高低电平之间相差比较大、抗干扰性强,TTL则相差小,抗干扰能力差 4、CMOS功耗很小,TTL功耗较大(1~5mA/门)5、CMOS的工作频率较TTL略低,但是高速CMOS速度与TTL差不多相当 6、CMOS的噪声容限比TTL噪声容限大 7、通常以为TTL门的速度高于“CMOS门电路。影响TTL门电路工作速度的主要因素...