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(2)工作原理(a)当输入全为高电平3.6V时。V2、V3饱和导通,由于V2饱和导通,UC2=1V。V4和二极管D都截止。如图所示。由于V3饱和导通,输出电压为:UO=UCES3≈0.3V,实现了与非门的逻辑功能之一:输入全为高电平时,输出为低电平。第93页,共108页,星期六,2024年,5月(b)当输入有低电平0.3V该发射结导通,UB1=1V。V2、V3都截止。如图所示。忽略流过RC2的电流,UB4≈UCC=5V。由于V4和VD导通,所以:UO≈UCC-UBE4-UD=5-0.7-0.7=3.6(V)实现了与非门的逻辑功能的另一方面:输入有低电平时,输出为高电平。综合上述两种情况,该电路满足与非的逻辑功能第94页,共108页,星期六,2024年,5月2.TTL与非门的电压传输特性电压传输特性是指输出电压UO随输入电压UI的变化规律。UO=f(UI)特性曲线分析U0(V)VI(V)32100.511.5截止区,V3管截止.线性区,V3管截止,V4管处于放大区(射极跟随输出).转折区,V2、V3由放大进入饱和,V4进入截止.饱和区,V3管饱和.UOHUOLUTH主要参数(1)输出高电平UOH,低电平UOL。第95页,共108页,星期六,2024年,5月TTL集成电路系列型号及性能表系列标准系列低功耗肖特基系列肖特基系列先进低功耗肖特基系列高速系列先进肖特基系列快速系列低功耗系列型号举例740074LS0074S0074ALS0074F0074AS0074H0074l00功耗/门P(mW)102191410222传输时延tpd(ns)10103431.5635时延功耗积Ptpd(PJ)10020574121513235电源电压VCC=5V逻辑摆幅3.5V第96页,共108页,星期六,2024年,5月3.其他类型的TTL门电路(1)集电极开路门(OC门)(以与非门为例说明)第97页,共108页,星期六,2024年,5月OC门的特点:1)实现线与功能VCCRABCDF=ABCD=AB+CD说明:①普通的TTL电路不能将输出端连在一起,输出端连在一起,可能使电路形成低阻通道,使电路因电流过大而烧毁;②由于OC门的集电极是开路的,要实现正常的逻辑功能,需外加上拉电阻。上拉电阻第98页,共108页,星期六,2024年,5月2)作电平转换器改变和上拉电阻相连的电源值,可改变输出高电平的值。ABF10V高电平输出电压为10VRL3)作驱动器OC门能输出较大的电压和电流,可直接作为驱动器驱动发光二极管、脉冲变压器等。OC门的缺点:工作速度慢。原因:推拉式输出结构被破坏,使输出端负载电容的充电要经过RL。第99页,共108页,星期六,2024年,5月(2)三态输出门(TSL门)三态门(TSL门)的输出有三个状态,即:0,1和高阻,在使用中,由控制端(称使能控制端)来控制电路的输出状态。第100页,共108页,星期六,2024年,5月E=0:二极管D反偏,此时电路功能与一般与非门无区别,输出:E=1:一方面因为T1有一个输入端为低,使V2、V5截止。另一方面由于二极管导通,迫使T3的基极电位变低,致使V3、V4也截止。输出F便被悬空,即处于高阻状态。第101页,共108页,星期六,2024年,5月§5.2.2CMOS门电路MOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、功耗低、体积小、成品率高等优点。特别适用于中、大规模集成电路的制造,在目前数字集成电路产品中占据了相当大的比例第102页,共108页,星期六,2024年,5月1.CMOS与非门电路由两个串联的NMOS管和两个并联的PMOS管构成的两输入端的CMOS与非门电路如图所示。逻辑功能如下:(1)当输入A、B均为高电平时,TN1和TN2导通,TP1和TP2截止,输出端F为低电平;(2)当输入A、B中至少有