第3章门电路分析报告.ppt

3.1 概述 3. 高低电平的实现 4. 数字电路的概述 3.2.2 二极管与门 3.2.2 二极管与门 3.2.3 二极管或门 二极管构成的门电路的缺点: 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 五、双极型三极管的动态开关特性 稳态时若合理选择电路的参数，即 五、双极型三极管的动态开关特性 六 、三极管反相器 例3.5.1 电路如图3.5.2所示，已知 VIH=5V，VIL=0V，β=20，VCE(sat) = 0.1V，试计算参数设计是否合理. 利用戴维南定理等效成电压源的形式如图3.5.4所示 1. 则当VIH=5V时： 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 一、电路结构 一、电路结构 ①当vI＝VIL＝0.2V时 ②当vI＝VIH＝3.4V时 特点： 二、电压传输特性 a. AB段： b. BC段： c. CD段： d. DE段： 三、输入噪声容限 输入高电平噪声容限VNH输入低电平噪声容限VNL 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 二、输出特性 a.当输入为低电平时，即vI＝0.2V，若VCC＝5V，则TTL反相器的输入电流为 b.当输入为高电平时，即vI＝3.4V，T1发射结截止，处于倒置状态，只有很小的反向饱和电流IIH，对于74系列的TTL门电路， IIH在40μA以下 二、输出特性 其高电平输出特性曲线如图3.5.15所示 2.低电平输出特性 其低电平输出特性曲线如图3.5.17所示 3.扇出系数（Fan-out）的计算 当输出为高电平时，设可带N2个非门，则有 例3.5.2 如图3.5.18所示电路中，已知74系列的反相器输出高低电平为VOH≥3.2V, VOL≤0.2V，输出低电平电流为IOL（max）＝16mA，输出高电平电流为IOH（max）＝4mA，输入低电平电流IIL＝－1mA，输入高电平电流IIH＝40μA，试计算门G1可带同类门的个数。 三、 输入端的负载特性 TTL反相器输入端负载特性曲线如图2.3.22所示。 例3.5.3 电路如图所示，试写出各个电路输出端的表达式。 解： vo1= VOH时，若使vI2≥ VIH（min） ，则 当vo1= VOL时， G2门的输入管T1导通，如图3.5.24所示，若使 vI2≤ VIL（max），则 练习：电路如图3.5.25所示，试写出各输出端的逻辑式 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 二、交流噪声 （b）负脉冲噪声容限 三、电源的动态尖峰电流 2、动态尖峰电流 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 3.5.5 其他类型的TTL与非门 工作原理： 2.或非门 3.与或非门 4.异或门 二. 集电极开路与非门（OC门－ Open Collector Gate） 为了使TTL与非门能实现线与功能，把输出级的去掉T3 、T4管，使T5管的集电极开路，就构成集电极开路门，即OC门。 2. OC门的结构特点 工作时需外接负载和电源， 工作原理： 4、外接负载电阻RL的计算 b. 驱动管输出为低电平时 4.OC门的应用 解：当输出为高电平时 三、三态TTL与非门（TSL－Three State Logic Gate） 其逻辑符号及逻辑功能如图3.5.47所示，控制端为低电平有效 图3.5.48所示是控制端为高电平有效的三态门，其符号如图3.5.49所示 3.三态门的用途 3.5.6 TTL电路的改进系列(自学） 一、高速系列74H/54H （High-Speed TTL） 2. 性能特点 二、肖特基系列74S/54S（Schottky TTL） 三、低功耗肖特基系列74LS/54LS （Low-Power Schottky TTL） 四 、74AS和74ALS系列 3.6 其他类型的双极型数字集成电路*（自学） 3.5.4 TTL反相器的动态特性（自学） 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 由表中可以看出 解决的方法： 在TTL电路的输出端与电源之间接入上拉电阻 b.在CMOS电路的电源电压较高时 二 用CMOS电路驱动TTL电路 三、当驱动门的电流不能满足负载要求时： b.在CMOS电路的输出端增加一级CMOS驱动器 c.使用分立元件实现电流扩展 四、集成逻辑门使用中的几个问题 2.逻辑电平的匹配 作 业 b. 用有源泄放电路代替74H系列中的R3，加快输出管T5的导通和截止，从而缩短了电路的传输延迟时间； 图3.5.54 c.引进有源泄放电路可以改善门电路的电压传输特性，没有线性区,如图3.5.55 所示。 图3.5.55 d. 减小电阻值 ，功耗增加；由于T5为浅饱和，故低电平升高。 电路如图3.5.42所示(