第4章 集成逻辑门 4.1 TTL与非门 4.2 TTL集电极开路门 4.3 TTL型号系列介绍 4.4 TTL门电路的基本使用常识 4.5 CMOS集成逻辑门 4.6 CMOS集成电路的主要特点和使用注意事项 4.7 TTL与CMOS电路的接口 退出
第4章 集成逻辑门 4.1 TTL与非门 4.2 TTL集电极开路门 4.3 TTL型号系列介绍 4.4 TTL门电路的基本使用常识 退出 4.5 CMOS集成逻辑门 4.6 CMOS集成电路的主要特点和使用注意事项 4.7 TTL与CMOS电路的接口
4.1 TTL与非门 4.1.1TTL与非门电路 +Icd+5V) -0 R R R4 o+Icd+5V) 3k2 7509 10021 R A T2 A 3ko B 0 0 0 D2 B 3602 5K2 0 (a)TTL与非门电路 (b)等效电路
4.1 TTL与非门 4.1.1 TTL与非门电路
+'cc(+5V) 0 R4 3k2 7502 10024 + 0.3V A 0.7 ①T4 3.6V 0.X Bo R3 3602 3k2 ①输入信号不全为1：如u=0.3V,=3.6V 则up1=0.3+0.7=1V,T2、T截止，T3、T4导通 忽略3，输出端的电位为：y~5—0.7一0.7=3.6V 输出Y为高电平
①输入信号不全为1：如uA =0.3V， uB =3.6V R4 100Ω A T4 B R1 3kΩ T3 T1 T2 Y +VCC(+5V) T5 R2 750Ω R3 360Ω R5 3kΩ 0.7V 0.7V + + - - 3.6V 0.3V 1V 则uB1=0.3+0.7=1V，T2、T5截止，T3、T4导通 忽略iB3，输出端的电位为： 输出Y为高电平。 uY≈5―0.7―0.7＝3.6V
+'cc(+5V) R 3k2 7502 1002 2.1y 3.6V Ao- 0.3 3.6V Bo 0.7V 0.3V 3602 3k2 ②输入信号全为1：如uA=uB=3.6V 则1=2.1V,T2、T导通，T3、T4截止 输出端的电位为：uy=UcEs=0.3V 输出Y为低电平
A T4 B R1 3kΩ T T3 2 T1 Y R4 100Ω +VCC(+5V) T5 R2 750Ω R3 360Ω R5 3kΩ 0.7V 0.7V + + - - + - 0.3V + - 0.3V 3.6V 3.6V ②输入信号全为1：如uA=uB =3.6V 2.1V 则uB1=2.1V，T2、T5导通，T3、T4截止 输出端的电位为： uY=UCES ＝0.3V 输出Y为低电平
功能表 真值表 UA UR uy A B 0.3V0.3V 3.6V 0 0 0.3V3.6V 3.6V 0 1 1 3.6V0.3V 3.6V 0 3.6V3.6V 0.3V 0 输入有低，输出为高； 逻辑表达式 输入全高，输出为低。 =A·B
Y = A B uA uB uY 0.3V 0.3V 0.3V 3.6V 3.6V 0.3V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 0.3V A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 功能表 真值表 输入有低，输出为高； 逻辑表达式 输入全高，输出为低
4.1.2TTL与非门的外特性 1.电压传输特性 电压传输特性是指输出电压跟随输入电压变化的关系 曲线，即Uo)函数关系，它可以用图4-3所示的曲线表示。 由图可见，曲线大致分为四段： AB段（截止区）：当U≤0.6V时，V1工作在深饱和状态， Ues1<0.1V,Uoe2<0.7V,故V2、V截止，V3、V均导通， 输出高电平Uo3.6V
4.1.2 TTL与非门的外特性 电压传输特性是指输出电压跟随输入电压变化的关系 曲线，即UO =f(uI )函数关系，它可以用图4-3所示的曲线表示。 由图可见， AB段(截止区)：当UI≤0.6V时，V1工作在深饱和状态， Uces1＜0.1V，Ube2＜0.7V，故V2、 V5截止，V3、V4均导通， 输出高电平UOH=3.6V 。 1. 电压传输特性
4o(V) A B 23h(V) (a)电压传输特性 (b)测试电路 图4-3TTL与非门的电压传输特性
图4-3 TTL与非门的电压传输特性
BC段（线性区）：当0.6V≤U<1.3V时，0.7V≤U2<1.4V V2开始导通，V尚未导通。此时V2处于放大状态，其集电极 电压U2随着U的增加而下降，并通过V3、V4射极跟随器使输 出电压U。也下降，下降斜率近似等于-R2/R3。 CD段（转折区）：1.3V≤U<1.4V,当U略大于1.3V时，V 开始导通，此时V2发射极到地的等效电阻为R3∥Re5,比V截 止时的R3小得多，因而V2放大倍数增加，近似为- R/(R3∥Res),因此U2迅速下降，输出电压Uo也迅速下降， 最后V3、V截止，V进入饱和状态。 DE段（饱和区）：当U≥1.4V时，随着U增加V,进入倒置工 作状态，V3导通，V4截止，V2、V饱和，因而输出低电平 UoL=0.3V
BC段(线性区)：当0.6V≤UI＜1.3V时，0.7V≤Ub2＜ 1.4V， V2开始导通，V5尚未导通。此时V2处于放大状态，其集电极 电压Uc2随着UI的增加而下降，并通过V3、V4射极跟随器使输 出电压UO也下降 ，下降斜率近似等于-R2 /R3。 CD段(转折区)：1.3V≤UI＜1.4V，当UI略大于1.3V时，V5 开始导通，此时V2发射极到地的等效电阻为R3∥Rbe5，比V5截 止时的 R3 小得多 ， 因 而 V2 放大倍数增加 ， 近似为 - R2 /(R3∥Rbe5 )， 因此Uc2迅速下降，输出电压UO也迅速下降， 最后V3、V4截止， V5 。 DE段(饱和区)：当UI≥1.4V时，随着UI增加V1进入倒置工 作状态，V3导通，V4截止，V2、V5饱和，因而输出低电平 UOL =0.3V
2.输入特性 输入特性是指输入电流与输入电压之间的关系曲线， 即1=f4)的函数关系。典型的输入特性如图4-4所示。 i(mA) 0 (V) -0.5 (<40HA) (a)输入特性曲线 (b)测试电路 图4-4TTL与非门输入特性
图 4-4 TTL与非门输入特性 输入特性是指输入电流与输入电压之间的关系曲线， 即II =f(uI )的函数关系。 典型的输入特性如图4-4所示。 2.输入特性
3.输入负载特性 TTL与非门的输入端电阻Ri两端电压Ui,随Ri变化的 特性称为输入负载特性，其测试电路及曲线如图4-5所示。 +Vc (+5V) R 3K2 u(v) R1(K2) (a)测试电路 (b)输入负载特性曲线 图4-5TTL与非门输入负载特性
3. 输入负载特性 图4-5 TTL与非门输入负载特性 TTL与非门的输入端电阻Ri两端电压Ui，随Ri变化的 特性称为输入负载特性，其测试电路及曲线如图4-5所示