数字电路第二章—第五节（TTL集成电路）

原创已于 2024-02-29 15:59:49 修改 · 5.3k 阅读

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于 2024-02-25 16:12:03 首次发布

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本文详细介绍了TTL反相器的电路组成、工作原理，包括静态和动态特性，以及TTL与非门、或非门、集电极开路门和三态门的构造。同时，对比了TTL与CMOS集成门电路在工作电源、输出电平和输入特性上的差异。

（1）电路组成：

①输入级：由 $T_{1}$ 、 $R_{1}$ 、 $D_{1}$ 组成， $D_{1}$ 是保护二极管，是为防止输入端电压过低而设置的，它只起保护作用，不参加逻辑判断。

②中间级：由 $T_{2}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 组成， $T_{2}$ 集电极输出驱动 $T_{3}$ ，发射极输出驱动 $T_{4}$ 。

③输出级：由 $T_{3}$ 、 $T_{4}$ 、 $D$ 和 $R_{4}$ 组成。

（2）工作原理：

（1）输入伏安特性：（从左到右依次是电路示意图、输入端等效电路和特性曲线）

（2）输入端负载特性（从左到右依次是电路示意图、输入端等效电路和特性曲线）：

（3）输出特性：

（4）电压传输特性：

（1）在TTL与非门的中间级再加一个反相电路便可得到与门。

（2）在TTL或非门的中间级再加一个反相电路便可得到或门。

（3）将或非门的 $T_{1}$ 、 $T_{1}'$ 换成多发射极三极管即可得到TTL与或非门。

（1）电路组成及符号：

（2）主要特点：

①输出端可以进行线与连接。（如下图所示； $V_{CC}'$ 根据电路需要进行选择）

②必须外接负载电阻和电源才能正常工作。

（1）电路组成及符号（电路图以使能端高电平有效为例）：

（2）工作原理（以使能端低电平有效为例）：

（3）应用举例：

①用作多路开关：

（2）用于信号双向传输：

（3）构成数据总线：（任何时刻都只允许一个三态门使能，其余为高阻态）

	TTL集成门电路	CMOS集成门电路
工作电源	5V	3~18V
输出电平	输出低电平为0.3V	输出低电平近似为0V
输出电平	输出高电平为3.6V	输出高电平近似为工作电源电压
输入端串接电阻	当输入端串接电阻大于开门电阻时，输入由低电平变为高电平	在一定范围内，电阻的改变不会影响输入电平
输入端是否可悬空	可以，相当于输入电阻无穷大，输入电平为高电平	不可以