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"计算机电路基础(1)" 学****辅导
第四章门电路
(一)TTL与非门的电路结构和主要参数

。它由三部分组成:输入级、中间级和输出级。
输入级包括电阻R1和多发射级三极管T1,把这一部分电路可等效画成图4. 2的形式,可以看出,它实现了逻辑“与”的功能。
A
B
UCC
T1
T2基极




中间级包括电阻R2、R3和三极管T2,可以看出,它是一个共射接法的电路,从三极管T2的集电极和发射极同时输出两个相位相反的信号,并分别送到三极管T3和T4的基极。
输出级包括电阻R4、三极管T3、T4和二极管D。可以看出,从中间级三极管T2的集电极和发射极同时输出两个相位相反的信号送到了输出级三极管T3和T4的基极,使T3和T4始终处于一个导通、一个截止的状态,把输出级这样的结构形式称之为推拉式电路或图腾柱输出电路
中间级和输出级实现反相的功能,整个电路实现与非的逻辑功能。因为这个电路的输入和输出都是三极管,故称TTL电路。

TTL门电路的主要参数涉及电路的工作速度、功耗、抗干扰能力和驱动能力等。这些参数对我们合理、安全地应用器件是很重要的。
(1)传输特性
传输特性是描述电路输入电压u I从0V电位逐渐上升到高电位时,对应的输出电压uO的变化情况。
:当输入电压uI为低电位时输出uO为高电位,当输入电压uI为高电位时输出uO为低电位。从电压传输特性上还可以知道输出高电位的额定值UOH()、输出低电位的额定值UOL()。把输出电位发生急剧跳变所对应的输入电位称为阈值电压,用UTH表示,。



在实际的电路中,往往是多个门电路相互连接组成系统,前一级门的输出就是后一级门的输入。我们用这样一个图来描述TTL与非门的噪声容限,。
如果我们定义(规定) 输出高电位的最小值用UOH(min)表示,输出低电位的最大值用UOL(max)表示,输入高电位的最小值用UIH(min)表示,输入低电位的最大值用UIL(max)表示。
从图中看出: 输入为低电位时,允许的正向干扰信号的范围为:
UNL=UIL(max)-UOL(max)
我们称之为输入为低电位时的噪声容限;
输入为高电位时,允许的负向干扰信号的范围为:
UNH= UOH(min)-UIH(min)
我们称之为输入为高电位时的噪声容限。
UNL和UNH的值越大,则电路抗干扰信号的能力就越强。
(2)传输延时
传输延时tpd是指与非门输出波形相对于输入波形的延时,。


可以看出:对应输入,输出波形不仅反了一个相,而且还发生了延时。
我们把输入波形上升沿的50%起至输出波形反相至下降沿的50%止的这段时间叫导通延时,用tpHL表示;
把输入波形下降沿的50%起至输出波形反相至上升沿的50%止的这段时间叫关闭延时,用tpLH表示。
导通延时和关闭延时的平均值叫做平均传输延时,简称传输延时,用tpd表示
tpd =(tpHL+tpLH)/2
影响传输延时的主要因素是晶体管的开关特性、电路结构和电路中各电阻的阻值