TTL与非门

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TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路，包括74S、74LS、74AS等多个系列。其中，74S系列采用肖特基三极管，速度较快但功耗增加；74LS系列速度和功耗平衡；74AS系列通过降低电阻提升速度，但功耗增大。TTL与非门在不同输入状态下，内部晶体管的工作状态不同，影响电路的逻辑输出。

TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路的英文缩写，TTL电路是数字集成电路(IC)的一大门类。TTL与非门电路如下，当输入端含低电平时 T 1 T_1 T1​处于深度饱和状态，而 T 2 T_2 T2​和 T 5 T_5 T5​处于截止状态；当输入端都为高电平时， T 1 T_1 T1​处于反置状态(发射结反偏，集电结正偏)，而 T 5 T_5 T5​处于深度饱和状态。在这里插入图片描述
TTL集成电路有多个系列：74、74H、74S、74LS、74AS、74ALS系列。
74S系列采用了肖特基三极管，降低了传输延迟时间但增加了功耗。
74LS系列速度快、功耗低。
74AS系列在74LS系列上改造，降低电阻值提高速度，但功耗较大。
74ALS系列是TTL系列中延迟-功耗积最小的。
另外TTL有54系列军品，可用于更加恶劣环境，抗干扰更强。

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(1)决定隔离区数目 此电路共有5个隔离区(压焊块除外)，如图中虚线所示，如包括10个引出端压焊块，则共要15个隔离区。 (2)确定端头的排列及引出端数 对所有的电路来说，输入、输出、电源、接地这些引出端是必须的，该门电路 来说，这4部分的引出端数目共有8个(输入端有5个)。另外，它还有2个扩展端。它们分别从Q2的发射极和集电极引出，所以共有l0个引出端。在设计版图时应考虑到压焊点的排列，不应使引出线相互跨越，以免造成短路。使用 时常连在一起的2个引出线要尽量排在一起。 (3)确定元件尺寸
数电基础：TTL构成的常见门电路
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电气工程、辅修计算机。
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本文在TTL反相器基础上，深入分析了TTL与非门和或非门的结构原理及输入输出特性。与非门采用共阳二极管连接方式，实现"有0则1，全1才0"的逻辑；或非门通过并联输入实现"有1则0，全0才1"的功能。文章还介绍了集电极开路门(OC门)的设计原理及上拉电阻选取规则，以及三态输出门(TS门)的高阻态实现方式。这些门电路的分析均基于TTL反相器原理，通过不同连接方式实现多样化逻辑功能，为构建更复杂的数字电路奠定了基础。
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D1为保护二极管，防止输入端电压过低 T2 e极驱动T3,c极驱动T4 T3、T4组成推挽电路，T4组成电压跟随器，T3组成共射极电路 输出级优点：提高开关速度，提高带负载能力
基础电子中的TTL与非门电路及TTL与非门的技术参数
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TTL与非门是基于双极型晶体管（BJT）的逻辑门，它能实现“与非”逻辑功能，即所有输入端为高电平时，输出为低电平；只要有一个输入端为低电平，输出就为高电平。 在TTL与非门的设计中，关键组件是多发射极BJT。每个...
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一．TTL      TTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol       Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平       Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOS       CMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干
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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。（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）（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）（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。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。可以，相当于输入电阻无穷大，输入电平为高电平。①输出端可以进行线与连接。在一定范围内，电阻的改变不会影响输入电平。
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F 处的低电平正向偏置晶体管 Q 1 的发射极-基极结，并使电阻 R1 的电流从晶体管Q分流2使 Q 2关断，从而使晶体管 Q 4关断。E 处的低电平还正向偏置二极管 D 2以从晶体管 Q 3的基极分流电流，因此 Q 3也关闭。R1 中的电源电压下降，晶体管 T2 关断，因为它没有足够的电压来导通。这里用到的与非门是74L00或54L00型的，这种类型的 TTL 的结构几乎与标准 TTL 的结构相似，只是电阻值更高。当晶体管 Q 4关闭时，输出 Y 将为高电平，而当 Q 4导通时，输出将为低电平。
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文章目录1.1 三极管反相器1.1.1 双极性三极管反相器的动态开关特性1.1.2 （重要！）TTL反相器的电路结构和工作原理 TTL门电路是三极管-三极管逻辑的简称，在数电中，我们也经常利用三极管的开关特性 在数电中，我们想让三极管工作在截止区或者饱和区 工作在截止区时，就有：uBE<uonu_{BE} < u_{on}uBE​<uon​，为了使三极管深度截止，我们一般令uB...
TTL与非门输入级构成
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<think>我们正在讨论TTL与非门的输入级构成。根据之前的引用，TTL与非门的输入级通常由多发射极晶体管构成。让我们详细解析一下： 首先，TTL（Transistor-Transistor Logic）与非门的基本结构包括输入级、中间放大级和输出级。其中输入级的特点是使用多发射极晶体管（通常是三发射极，用于三输入与非门）来实现多个输入信号的与运算。 ### TTL与非门输入级的构成分析： 1. **核心元件**： - 输入级使用一个**多发射极NPN晶体管**（multi-emitter transistor）。每个发射极作为一个输入端，基极连接偏置电阻，集电极连接中间级（驱动级）。这种结构允许在晶体管级别直接实现“与”逻辑功能。 2. **工作原理**： - 当所有输入端均为高电平（$V_{IH}$）时： - 发射结（基极-发射极）反偏，此时基极电流流向集电极，使中间级晶体管导通，最终输出低电平（实现“与非”功能）。 - 当任一输入端为低电平（$V_{IL}$）时： - 对应发射结正偏，基极电流被分流到该输入端，导致集电极电流减小，中间级晶体管截止，输出高电平。 3. **输入级电路示例**： - 典型的TTL与非门输入级电路如图1所示（文字描述）： ``` +Vcc | R1 (偏置电阻) | +----基极（多发射极晶体管T1） | 输入A---发射极1 输入B---发射极2 输入C---发射极3 | --- GND ``` - 晶体管$T_1$的集电极连接到中间级放大晶体管$T_2$的基极。 - 偏置电阻$R_1$的值通常为几千欧姆（如4kΩ）。 4. **电气特性**： - **输入悬空等效高电平**：当输入端悬空时，由于没有电流路径，相当于发射结反偏，因此被识别为高电平[^2]。 - **输入电流特性**： - 输入低电平时，电流从外部流入输入端（灌电流）。 - 输入高电平时，电流从输入端流出（拉电流），但电流值较小。 ### 输入级的功能总结： TTL与非门的输入级通过多发射极晶体管实现以下关键功能： 1. 对多个输入信号执行“与”逻辑（在电流层面合并输入状态）。 2. 提供输入端的电平转换和电流驱动能力。 3. 利用晶体管的开关特性加速逻辑转换（相比早期的DTL电路）。 ### 相关问题： 根据上述分析，生成相关问题如下： §§相关问题§§ 1. 为什么TTL与非门输入级使用多发射极晶体管而不是多个单发射极晶体管？ 2. TTL与非门的输入级如何处理输入噪声容限？ 3. 多发射极晶体管在制造工艺上有哪些特殊要求？ </think>### TTL与非门输入级的构成 TTL（Transistor-Transistor Logic）与非门的输入级是其核心结构，主要由以下关键元件构成： #### 1. **多发射极晶体管** - TTL与非门输入级采用**多发射极NPN晶体管**（通常为三发射极结构）。 - **功能**：每个发射极作为一个逻辑输入端（如A、B、C），基极连接偏置电压，集电极输出逻辑信号。 - **逻辑实现**： - **全部输入高电平**：所有发射结反偏，集电极电流驱动后级，输出低电平（逻辑0）。 - **任一输入低电平**：对应发射结正偏，基极电流被分流，后级截止，输出高电平（逻辑1）[^2]。 #### 2. **输入保护与偏置电路** - **基极偏置电阻**：连接在基极与$V_{CC}$之间（典型值4kΩ），限制基极电流。 - **输入钳位二极管**（部分设计）： - 防止负电压尖峰损坏晶体管（如静电放电）。 - 限制输入电压范围（通常$-0.5\text{V}$至$+5.5\text{V}$）。 #### 3. **悬空处理机制** - 未使用的输入端**等效高电平**： $$ V_{\text{in(悬空)}} \approx V_{\text{IH}} $$ 因发射结无电流通路，相当于输入无穷大电阻[^1]。 - **实际影响**：可能导致功耗增加和噪声敏感，通常建议上拉电阻或接$V_{CC}$[^1][^2]。 #### 4. **输入级电气特性** - **输入电流**： - 低电平输入时：$I_{\text{IL}} \approx -1.6\text{mA}$（电流流入芯片）。 - 高电平输入时：$I_{\text{IH}} \approx 40\mu\text{A}$（电流流出芯片）。 - **阈值电压**：典型$V_{\text{TH}} \approx 1.4\text{V}$（逻辑转换点）。 ```plaintext 简化输入级结构： +Vcc | R_b (基极电阻) | +---[基极]---多发射极晶体管 | | | 发射极1 --- 输入A | 发射极2 --- 输入B | 发射极3 --- 输入C | [集电极]---输出至中间级 ``` ### 工作原理示例 假设三输入与非门（A,B,C）： - 当 **A=B=C=1（高电平）**：所有发射结反偏，$T_1$导通 → 输出低电平。 - 当 **任一输入=0（低电平）**：对应发射结正偏，$T_1$基极电流被分流 → 输出高电平。 此结构实现了 **$Y=\overline{A \cdot B \cdot C}$** 的与非逻辑功能，并通过电流驱动能力支持多级级联[^1][^2]。 ---
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