数电第三章逻辑门电路TTL

教材：数字电子技术基础（“十五”国家级规划教材） 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著高等教育出版社2009年7月第2版； 2010年1月 北京 第2次印刷；第三章 集成逻辑门电路练习题P112【题3.1】在图P3.1所示的电路中，发光二极管正常发光的电流范围是8mA ≤I D ≤12mA ，正向压降为2V ，TTL 与非门输出高电平U OH =3V ，输出高电平电流I OH =-300uA ，输出低电平U OL =0.3V ，输出低电平电流I OL =20mA 。

分别求出图P3.1（a ）和（b ）中电阻RL1和RL2的取值范围。

解题思路：选择限流电阻R 的原则是既保证发光二极管正常工作又要保证门的输出电流不超载。

解：（a ）、电路采用输出低电平驱动发光管；此时流过发光管的电流1CC D OL D L V V V I R −−=；根据发光管的工作条件：8mA ≤I D ≤12mA （最大电流小于门的最大输出电流I OL =20mA ），所以可以得到：1225337.5L R Ω≤≤Ω，门电路输出高电平时发光管熄灭电流为零。

（b ）、电路采用输出高电平驱动发光管；此时流过发光管的电流2CC D D OH L V V I I R −=+；根据发光管的工作条件：8mA ≤I D ≤12mA ，所以可以得到：2256.4389.6L R Ω≤≤Ω，同时门电路输出低电平时，门的最大灌入电流要小于I OL =20mA ，由此得到2 4.723520CC OL L OL V V V R I mA−≥==Ω，所以综上所述限流电阻应该为：2256.4389.6L R Ω≤≤Ω。

【3.2】、在图P3.2（a ）~（g ）所示的TTL 门电路中，已知开门电阻R ON =3K Ω，关门电阻R OFF =0.8K 。

试判断哪些门电路能正常工作？哪些门电路不能正常工作？并且写出能正常工作电路的输出逻辑函数表达式。

解题思路：了解各类门电路的逻辑功能，明白TTL 门的开门电阻R ON ≥3K Ω时相当于在输入端得到高电平“1”，关门电阻R OFF ≤0.8K Ω时相当于在输入端得到低电平“0”。

ttl电路原理TTL电路原理。

TTL（Transistor-Transistor Logic）电路是一种常见的数字电路，它采用晶体管和二极管作为主要的元件，用于实现逻辑功能。

TTL电路广泛应用于数字系统中，例如计算机、通信设备、工业控制系统等。

本文将介绍TTL电路的基本原理、特点和应用。

TTL电路采用双极型晶体管作为放大器，由于其高速、低功耗和稳定的特点，因此在数字电路中得到了广泛的应用。

TTL电路的逻辑门包括与门、或门、非门等，它们可以实现各种逻辑功能。

TTL电路的输入电压范围为0~0.8V，表示逻辑低电平；输入电压范围为2~5V，表示逻辑高电平。

TTL电路的输出电压范围为0~0.4V，表示逻辑低电平；输出电压范围为2.4~5V，表示逻辑高电平。

TTL电路具有高速的特点，其响应速度快，能够实现高频率的工作。

此外，TTL电路的功耗较低，适合于大规模集成电路的应用。

TTL电路还具有良好的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定工作。

由于这些优点，TTL电路被广泛应用于数字系统中。

TTL电路在计算机系统中扮演着重要的角色，它被用于实现各种逻辑功能，例如数据处理、控制信号的生成和译码等。

此外，TTL电路还被应用于通信设备中，用于信号的处理和传输。

工业控制系统中也大量采用了TTL电路，用于控制和监测各种设备和工艺过程。

总之，TTL电路在数字系统中起着不可替代的作用。

总结一下，TTL电路是一种常见的数字电路，它采用晶体管和二极管作为主要的元件，具有高速、低功耗和稳定的特点。

TTL电路的逻辑门包括与门、或门、非门等，能够实现各种逻辑功能。

TTL电路在计算机系统、通信设备、工业控制系统等领域得到了广泛的应用。

希望本文能够帮助大家更好地理解TTL电路的原理和应用。

第三章门电路解：两种情况下的电压波形图如图A3.4所示。

【题3.7】试分析图3.7中各电路图的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式。

（a ）图P3.7（a ）电路可划分为四个反相器电路和一个三输入端的与非门电路，如图所示。

从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式，'111'1'1'1)(,,,C B A D C C B B A A ''''111')(C B A C B A C B A D Y（b ）图P3.7（b ）电路可划分为五个反相器电路和一个或非门电路，如图所示。

从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式：'111''''()()YA B C A B C ABC（c ）图P3.7（c ）电路可划分为三个与非门电路、两个反相器电路和一个或非门电路，如图所示。

从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式：''')(,)(,)'(,)(G INHH EF G CD F AB E '''''()()'()'()()Y I H AB CD INH AB CD INH（d）图P3.7（d）电路可划分为两个反相器电路和两个传输门电路，如图所示。

从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式：'YBAAB'【题3.8】试画出图3-8（a）（b）两个电路的输出电压波形，输入电压波形如图（c）所示。

输出电压波形如右图所示：【题3.9】 在图3-21所示电路中，G 1和G 2是两个OD 输出结构的与非门74HC03，74HC03输出端MOS 管截止电流为 导通时允许的最大负载电流为这时对应的输出电压V OL （max ）=0.33V 。

负载门G 3-G 5是3输入端或非门74HC27，每个输入端的高电平输入电流最大值为 ，低电平输入电流最大值为 ，试求在 、、、、并且满足 ，的情况下， 的取值的允许范围。

广州大学数电实验报告TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试附件2：广州大学学生实验报告开课学院及实验室：年月日年级、专学院机电学院姓名学号业、班实验课程名称数字电子技术实验成绩指导实验项目名称TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试教师一、实验目的二、实验原理三、使用仪器、材料四、实验步骤五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)六、实验结果及分析一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法二、实验原理TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。

ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。

ICCH是指输出端空截，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。

通常ICCL＞ICCH，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。

器件的最大功耗为PCCL＝VCCICCL。

手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。

ICCL和ICCH测试电路如图5－2－2(a)、(b)所示。

[注意]：TTL电路对电源电压要求较严，电源电压VCC只允许在＋5V±10％的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。

(a) (b) (c) (d)图5－2－2 TTL与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流IiL和高电平输入电流IiH。

IiL是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。

在多级门电路中，IiL相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望IiL小些。

IiH是指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端空载时，流入被测输入端的电流值。

ttl电路工作原理
TTL（Transistor-Transistor Logic，双极型双极管逻辑门电路）电路是一种基于双极型晶体管的数字逻辑家族。

TTL电路通过晶体管的开关作用来实现逻辑运算。

TTL电路的基本构造是由多个双极型晶体管组成的逻辑门。

每个逻辑门由至少两个晶体管组成，其中一个被称为“发射极晶体管”，另一个被称为“漏极晶体管”。

发射极晶体管的发射极连接到电路的输入端，漏极晶体管的漏极连接到电路的输出端。

TTL电路的工作原理如下：
1. 当输入信号为低电平（0V）时，发射极晶体管截止（关闭），漏极晶体管导通（打开）。

此时，输出端的电压为高电平（一般为5V），表示逻辑为假。

2. 当输入信号为高电平（5V）时，发射极晶体管导通（打开），漏极晶体管截止（关闭）。

此时，输出端的电压为低电平（0V），表示逻辑为真。

由此可见，TTL电路的工作原理是通过控制晶体管的导通和截止来实现逻辑门的功能。

具体的逻辑运算由不同类型的逻辑门实现，如与门、或门、非门等。

TTL电路具有较高的噪声容限和抗干扰能力，然而，它的功耗较高，速度较慢，逐渐被CMOS（互补金属氧化物半导体）电路取代。

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