当前位置：文档之家 › TTL门电路简单小结

TTL门电路简单小结

  • 格式：pdf
  • 大小：125.97 KB
  • 文档页数：5

TTL门电路简单⼩结

以基集b和发射极e之间的发射结作为输⼊回路。

以集电极c和发射极e之间的回路作为输出回路。V ON为开启电压。硅三极管的开启电压V ON为0.5~0.7V，锗三极管的开启电压V ON为0.2~0.3V。

V BE为输⼊电压，i B为输⼊电流。

V CE为输出电压，i C为输出电流。

集电极电流i C不仅受V CE 影响，还受基极电流i B影响。

输出特性曲线分三个区：1、曲线右边的⽔平部分为放⼤区（线性区），

特点是：i C随i B成正⽐变化，⼏乎不受V CE变化的影响。2、靠近纵轴部分为饱和区，

特点是：i C不随i B贝塔的⽐例增加，⽽是趋向饱和。硅三极管饱和区的V CE值约为0.6~0.7V，深度饱和状态下的饱和压降在0.2V以下。

3、i B的⼀条输出特性曲线以下的区域为截⾄区。

截⽌区特点是i C⼏乎为0.

双极型三极管的基本开关电路

当V I=0，或者V I

当V I>V ON时，三极管导通状态，输出电压为低电平V OL.

硅三极管的深度饱和压降为0.3V，V CE（sat）饱和导通压降。R CE（sat）饱和导通内阻。锗三极管的深度饱和压降为0.1V

综上述，保证

当V I=V IL时V BEV I=V IH时i B>I BS，三极管⼯作在深度饱和状态，相当于开关接通,在开关电路的输出端V O=V OL输出低电平。

则Y=Aˊ

则三极管的c-e间就相当于⼀个受V I控制的开关。

晶体管⼯作在放⼤状态的外部条件是发射结正向偏置,且集电节反向偏置.PN结加正向电压时,空间电荷区将变窄.

(幻灯⽚第114张和115张不明⽩).

稳压管的稳压区是其⼯作在反向击穿.

β=⊿i C/⊿i B ,β是交流电流的放⼤系数。α=β/(1+β)

当三极管截⽌时,发射结反偏,i C=0,相当于开关断开;

当三极管饱和时,发射结正偏,V CE=V CE（sat）≈0.相当于开关闭合.

图3.5.10 TTL反相器的TTL反相器的电压的传输特性1、 A~B 段：

截⽌区：V I <0.6V, V B1<1.3VT 1导通，T 2，T 5截⽌，T 4导通→V OH =V CC —V R2—V BE4—V D2=3.4V 。

2、 B~C 段：

线性区：0.7VT 2导通且⼯作在放⼤区，T 5截⽌，T 4导通，V I ↑=>V O ↓

3、 C~D 段： 转折区:

4、D~E 段：

饱和区：V I 继续↑， ⽽V O 不变，V O = V OL 。TTL 门店⾥的输⼊端噪声容限参数

V OH （min)=2.4V , V OL （max)=0.4V ,V IH （min)=2.0V , V IL （max)=0.8V , V NH=0.4V , V NL=0.4V

TTL 门电路的输⼊特性:

输出特性:

⾼电平输出:

输出为V O ＝V OH 时，T 4、D 2导通， T 5截⽌.74系列最⼤为 IOH （max ）＝－0.4mA.

低电平输出:

输出为V O ＝V OL 时，T 4、D 2截⽌， T 5导通. V OL 基本呈线性关系.

图3.5.13 TTL 反I IS

输⼊⾼电平

输⼊低电平D 1导通

扇出系数计算:扇出系数就是⼀个门电路驱动同类型门电路的个数。也就是表⽰门电路的带负载能⼒。

当输出低电平时:设有N 1个⾮门,则有

当输出为⾼电平时,设可带N 2个⾮门,

则有

则取N=min{N 1 , N 2}TTl 反相器输⼊端的负载特性曲线：

故⼀般对于TTL 门电路，若输⼊端通过电阻接地， 当R P ≤0.7K Ω时，构成低电平输⼊⽅式； 当R P ≥1.5K Ω时，构成⾼电平输⼊⽅式。

其他类型的TTL 与⾮门

若输⼊端接低电平时，输⼊电流的计算和反相器相同。 输⼊端接⾼电平，T1的两个发射结反偏，

故输⼊电流为单个输⼊端⾼电平输⼊电流的2倍。图 3.5.29TTL 与⾮门电路

输出为⾼电平时，可以带N1个同类逻辑门，则2N1*I IH≤I OH。输出为低电平时，可以带N2个逻辑门，则N2*I IL≤I OLN为驱动个数或⾮门与或⾮门

异或门AB

（A＋B）′Y=A⊕B

注释：与门和或门是在与⾮门和或⾮门的基础上加了⼀级反相器构成。ＯＣ门ＯＣ门的与⾮门电路图和符号⽰意图与⾮门符号

ＯＣ门的与或⾮门Ｙ＝（ＡＢ＋ＣＤ）＇外界负载电阻ＲＬ的计算ａ：驱动输出为⾼电平时

其中n－驱动管的个数，m－负载管输⼊端的个数，IＯＨ－每个

OC门T5管截⽌时的漏电

流；IＩＨ－负载门每个输⼊端的⾼电平输⼊电流。

ｂ：驱动输出为低电平时m'－负载管短路电流的个数；IＯＬ－OC门T5管导通时的电流；IＩＬ－负载门每个输⼊端的短路输⼊电流。

ＴＴL门电路上拉电阻计算ＲＬ（min）

ＴＴＬ门电路中，当输⼊端并联时：

（⼀个负载门可能有ｎ个输⼊端）

当电路为与⾮门时，

低电平输⼊，ｍ＇＝负载门的个数，⽽不是输⼊端的个数。

⾼电平输⼊时ｍ＇＝输⼊端的个数。

当电路为或⾮门时，低电平输⼊，⾼电平输⼊ｍ＇＝输⼊端的个数。ＯＣ门（⼜称集电极开路（漏极开路）与⾮门门电路）的应⽤

ａ：实现与或⾮逻辑，⽤做电平转换，⽤做驱动器。

ｂ：—线与（在总线传输等实际应⽤中需要多个门的输出端并联连接使⽤，⽽⼀般TTL门输出端并不能直接并接使⽤，否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很⼤的短路电流（灌电流），⽽烧坏器件。在硬件上，可⽤OC门或三态门（ST门）来实现。⽤OC门实现线与，应同时在输出端⼝应加⼀个上拉电阻。

）

ｃ：实现数据采集

ＯＣ门与ＯＤ门类似，使⽤⽅法相近。符号与ＯＤ门相同。

ＯＣ门外接电阻与ＯＤ门计算⽅法基本相同，唯⼀不同是多个负载输⼊端并联情况下，低电平输⼊电流的数⽬不⼀定与输⼊端的数⽬相同。

三态ＴＴＬ与⾮门

⾼电平，低电平，⾼阻态。

多了⼀个使能端（控制端）和⼀个⼆极管Ｄ。

控制端为低电平有效。即，EN＇=0时，D截⽌，与⾮门正常⼯作，Ｙ＝（ＡＢ）＇。

ＥＮ＇＝１时，Ｄ导通，与⾮门⾼阻态，Ｙ＝Ｚ。TTL三态门作⽤：ＴＴＬ三态门能够⽤作电平转换，和数据的双向传输和总线结构。数据的双向传输

总线结构TTL门与ＣＯＭＳ门电路接⼝。

对于⼀个数字系统，为了使性价⽐最佳，常常会采⽤不同类型的器件，⽐如TTL和CMOS，

这样在这些器件之间存在着逻辑电平的配合问题：⽅法是接上拉电阻或利⽤OC门来进⾏

电平转换，现在有现成的各类电平转换电路供⽤户选择。

采⽤不同类型器件的数字电路也要考虑各种各种类型门电路的驱动能⼒匹配问题。在满⾜

电平匹配的情况下，TTL门电路的驱动电流⼤，可以直接驱动CMOS门。⽽CMOS门的

驱动电流很⼩，不能直接驱动TTL门。采⽤的⽅法是使⽤专门的接⼝电路。注意：同⼀类

型不同系列的逻辑门也要注意器件使⽤配合的问题

三极管导通条件:NPN节：V C>V B>V E, PNP节：V E>V B>V C

U BE=0.7V (Si) ｜U BE｜=0.7V (Si)

U BE=0.2V (Ge) ｜U BE｜=0.2V（Ge）

两节点电压相差为0.7V是B，E两节点。且为Si芯⽚。且电压⾼的为B节点，低的为E 节点。两节点电压相差为0.2V是B，E两节点。且为Ge芯⽚。且电压⾼的为E节点，低的为B 节点。

如果是PNP节，则电流的⽅向是从E点流⼊；

如果是NPN节，则电流的⽅向是从E点流出。

第114,115张看不懂，174张TC门看

不懂，

合集下载

ttl电路原理

ttl电路原理

ttl电路原理

在数字电子技术中，TTL（Transistor-Transistor Logic）电路是一种常见的逻辑门电路。它由晶体管和电阻器构成，是数字电子技术中最基本的逻辑门电路之一。TTL电路原理是数字电子技术的基础知识，掌握了TTL电路原理，可以更好地理解数字电子技术的工作原理和应用。

TTL电路采用双极型晶体管作为放大器，电路中的晶体管是基本的工作元件。TTL电路的输入和输出信号都是电压信号，输入信号作用在输入端，经过电路的放大和处理后，在输出端产生相应的输出信号。TTL电路的输入和输出信号只有两种状态，高电平和低电平，分别对应于逻辑1和逻辑0。TTL电路通过控制输入端的电压信号，实现对输出端的逻辑信号的控制和处理。

TTL电路的原理可以分为两个方面来理解，输入端的信号处理和输出端的信号产生。在输入端，TTL电路采用双极型晶体管来放大和处理输入信号，当输入端的电压信号满足一定条件时，晶体管将会导通或截止，从而产生相应的输出信号。在输出端，TTL电路通过晶体管的导通和截止状态，实现对输出端信号的控制。当输入端的电压信号发生变化时，输出端的信号也会相应地发生变化。

TTL电路原理的核心是晶体管的工作原理和逻辑门电路的实现。晶体管是TTL电路中最基本的元件，它通过控制输入端的电压信号，实现对输出端的逻辑信号的控制。逻辑门电路是由晶体管和电阻器构成的，它可以实现与门、或门、非门等逻辑运算。通过逻辑门电路的组合和连接，可以实现复杂的数字逻辑运算和控制功能。

总之，TTL电路原理是数字电子技术中的基础知识，它通过晶体管和逻辑门电路的实现，实现对输入信号的处理和输出信号的产生。掌握了TTL电路原理，可以更好地理解数字电子技术的工作原理和应用，为后续的学习和应用打下坚实的基础。希望通过本文的介绍，读者可以对TTL电路原理有一个更加深入的理解，为进一步学习和应用数字电子技术打下坚实的基础。

TTL逻辑门电路

TTL逻辑门电路

- 1 - TTL逻辑门电路

TTL逻辑门电路是一种基于晶体管技术的数字电路，广泛应用于计算机、通信和自动化控制等领域。TTL是“Transistor-Transistor

Logic”的缩写，意为晶体管逻辑门电路。本文将介绍TTL逻辑门电路的基本原理、分类和应用。

一、TTL逻辑门电路的基本原理

TTL逻辑门电路是由多个晶体管和其他电子元件组成的数字电路，它的工作原理基于晶体管的开关特性。晶体管是一种半导体器件，通过对其控制端施加电压，可以控制其导通或截止。TTL逻辑门电路包括与门、或门、非门、异或门等多种类型的逻辑门电路，每种逻辑门电路都有其独特的输入和输出特性。

与门是最基本的逻辑门电路之一，它具有两个输入端和一个输出端。当两个输入端都为高电平时，输出端才会输出高电平；否则，输出端为低电平。与门的逻辑符号为“∧”。

或门也是一种常见的逻辑门电路，它具有两个输入端和一个输出端。当两个输入端中任意一个为高电平时，输出端就会输出高电平；只有当两个输入端都为低电平时，输出端才会输出低电平。或门的逻辑符号为“∨”。

非门是一种仅具有一个输入端和一个输出端的逻辑门电路。当输入端为低电平时，输出端为高电平；当输入端为高电平时，输出端为低电平。非门的逻辑符号为“”。

异或门是一种比较特殊的逻辑门电路，它具有两个输入端和一个 - 2 - 输出端。当两个输入端的电平相同时，输出端为低电平；当两个输入端的电平不同时，输出端为高电平。异或门的逻辑符号为“⊕”。

二、TTL逻辑门电路的分类

根据TTL逻辑门电路的不同特性和应用场景，可以将其分为多种类型。以下是常见的几种TTL逻辑门电路：

1.标准TTL（STTL）：是最早的一种TTL逻辑门电路，具有延迟时间短、功耗低等优点，但其噪声容限较小，容易受到干扰。

2.快速TTL（FTTL）：是一种速度更快的TTL逻辑门电路，具有更高的工作频率和更低的延迟时间，但功耗较大。

TTL门电路

TTL门电路

TTL与非门的电压传输特性和主要参数

1．电压传输特性曲线

与非门的电压传输特性曲线是指与非门的输出电压与输入电压之间的对应关系曲线，即V=f（Vi），它反映了电路的静态特性。

（1）AB段（截止区）。

（2）BC段（线性区）。

（3）CD段（过渡区）。

（4）DE段（饱和区)。

2．几个重要参数

从TTL与非门的电压传输特性曲线上，我们可以定义几个重要的电路指标。

（1）输出高电平电压VOH——VOH的理论值为3.6V，产品规定输出高电压的最小值VOH（min）=2.4V，即大于2.4V的输出电压就可称为输出高电压VOH。

（2）输出低电平电压VOL——VOL的理论值为0.3V，产品规定输出低电压的最大值VOL（max）=0.4V，即小于0.4V的输出电压就可称为输出低电压VOL。

由上述规定可以看出，TTL门电路的输出高低电压都不是一个值，而是一个范围。

（3）关门电平电压VOFF——是指输出电压下降到VOH（min）时对应的输入电压。显然只要Vi＜VOff，Vo就是高电压，所以VOFF就是输入低电压的最大值，在产品手册中常称为输入低电平电压，用VIL（max）表示。从电压传输特性曲线上看VIL（max）（VOFF）≈1.3V，产品规定VIL（max）=0.8V。

（4）开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL（max）时对应的输入电压。显然只要Vi＞VON，Vo就是低电压，所以VON就是输入高电压的最小值，在产品手册中常称为输入高电平电压，用VIH（min）表示。从电压传输特性曲线上看VIH（min）（VON）略大于1.3V，产品规定VIH（min）=2V。

（5）阈值电压Vth——决定电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。从电压传输特性曲线上看，Vth的值界于VOFF与VON之间，而VOFF与VON的实际值又差别不大，所以，近似为Vth≈VOFF≈VON。Vth是一个很重要的参数，在近似分析和估算时，常把它作为决定与非门工作状态的关键值，即Vi＜Vth，与非门开门，输出低电平；Vi＞Vth，与非门关门，输出高电平。Vth又常被形象化地称为门槛电压。Vth的值为1.3V～1.４V。

TTL逻辑门电路分析报告

TTL逻辑门电路分析报告

TTL逻辑门电路分析报告

TTL（Transistor-Transistor Logic，双极晶体管逻辑）是一种数字逻辑电路技术，使用双极晶体管和双端电源来实现逻辑门的功能。TTL逻辑门电路在20世纪60年代末和70年代初非常流行，是当时数字电路设计中的主要技术。

TTL逻辑门电路由晶体管、二极管、电阻和电容器组成。其中，双极晶体管被用作开关，控制电流的流通。TTL逻辑门电路主要有四种类型：与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）和异或门（XOR）。以下将对这四种逻辑门电路进行分析。

首先分析与门电路。与门的功能是将两个输入信号进行与运算，输出的结果为两个输入信号同时为高电平时输出高电平，否则输出低电平。要实现与门，需要使用两个双极晶体管作为开关。当输入信号都为高电平时，两个双极晶体管都处于饱和状态，输出端电路会接收到足够的电流，输出高电平。当任何一个输入信号为低电平时，对应的双极晶体管会处于截止状态，输出端电路无电流流过，输出低电平。

接下来分析或门电路。或门的功能是将两个输入信号进行或运算，输出的结果为两个输入信号至少一个为高电平时输出高电平，否则输出低电平。要实现或门，同样需要使用两个双极晶体管作为开关。当输入信号至少一个为高电平时，对应的双极晶体管会处于饱和状态，输出端电路接收到足够的电流，输出高电平。当两个输入信号都为低电平时，两个双极晶体管都处于截止状态，输出端电路无电流流过，输出低电平。

然后分析非门电路。非门的功能是将输入信号进行求反运算，输出的结果为输入信号的逆向。要实现非门，只需要使用一个双极晶体管作为开关。当输入信号为高电平时，双极晶体管处于饱和状态，输出端电路接收到足够的电流，输出低电平。当输入信号为低电平时，双极晶体管处于截止状态，输出电路无电流流过，输出高电平。

最后分析异或门电路。异或门的功能是将两个输入信号进行异或运算，输出的结果为两个输入信号不同时输出高电平，否则输出低电平。要实现异或门，需要使用四个双极晶体管作为开关和一个反相器来实现。首先将输入信号通过反相器，得到输入信号的求反结果。然后将原始输入信号和求反结果分别与双极晶体管作为开关的输入信号相连。当两个输入信号不同时，其中一个输入信号处于高电平，另一个输入信号处于低电平，对应的双极晶体管会处于饱和状态，输出端电路接收到足够的电流，输出高电平。当两个输入信号相同时，都为高电平或都为低电平，对应的双极晶体管都处于截止状态，输出电路无电流流过，输出低电平。