文档介绍：门电路
以TTL与非门为例
介绍TTL门电路的特性参数
以CMOS非门为例介绍CMOS门电路的特性参数
TTL门电路和CMOS门电路特性参数差异比较
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门电路的特性参数
TTL (Transistor-Transistor-Logic)是晶体管-晶体管逻辑电路的简称
1. TTL7400系列与非门的组成及功能
V1是多发射级晶体管
R1、V1电路相当于与门电路
UP是与门的输出电压
UP
0 .3V
当A、B中有一个为低电平Up为低电平。
当A、B都为高电平Up才是高电平。
反相器,实现非功能
推拉式输出级
当A、

1V
截止
L输出UoH ≈
当A、

L输出UoL =UCES≈
因此上图具有“与非”功能
工作过程分析:

饱和导通
2. TTL与非门的传输特性
传输特性:TTL与非门电路的输入电压Ui和输出电压Uo之间的关系,Ui和Uo之间的关系可以通过实际测量得到。
测量电路
特性参数:
输出高电平UOH:一般UOH=(2~)V
输出低电平UOL:一般UOL=(~)V
输入低电平UIL:一般UIL=(~)V
输入高电平UIH:一般UIH=(2~)V
关门电平UOF:门输出高电平的状态称关门。关门电平是指Ui<UOF时保证门输出高电平的阀值电压。
关门电平
开门电平UON:门输出低电平的状态称开门。开门电平是指Ui>UON时保证门输出低电平的阀值电压。
转换电压UT:当Ui=UT时门的输出处于转换状态。TTL与非门的UT≈
开门电平
转换电平
低电平噪声容限:当正常输入UIL时,在UIL上叠加一个正干扰电压UN,只要UN不大于UNL,门输出高电平的状态不会改变,UNL=UOF-UIL。
高电平噪声容限:当正常输入UIH时,在UIH上叠加一个负干扰电压UN,只要UN不大于UNH,门输出低电平的状态不会改变,UNH=UIH-UON。
3. TTL与非门的输入特性
输入特性:输入电压Ui和输入电流Ii之间的关系。
I
iS
5V
V
P
4K
R

R
130
R
1K
V
V
V
L
V
R
1
2
3
4
1
2
3
4
D
b
1
e
2
e
1
输入短路电流:Ui=0时的输入电流
输入电流IiS,IiL和IiH
I
iL
5V
V
R
4K
e
e
b1
IL
U
≈
1
1
1
2
I
iH
5V
V
R
4K
e
e
b1
Ih
U
>
1
1
1
2
输入低电平电流,是Ui=UIL时的输入电流
输入高电平电流,是Ui=UIH时的输入电流
IIH是b1e1结(PN结)的反向漏电流一般为几十uA
输入端接一个电阻到地的情况分析
5V
V
R
4K
R

R
130
R
1K
V
V
V
L
V
A
B
R
U
A
1
2
3
4
1
2
3
4
D
I
只要UA<UOF≈(相当于R<),UA还属于低电平,(相当于R>2 KΩ),V2、V4导通,流过R1的电流同时被V2、V4的发射极通道分流。
UA=-=

&
&
R<700Ω
(a)    在实际使用TTL门电路时,如果要求输入接一个电阻到地,又要保证输入可靠为0逻辑,则所接电阻R应小于700Ω,,则输入相当于1逻辑。
(b)   悬空相当于接高电平,但是悬空容易接收干扰,因此对于TTL与非门的多余输入端,或要求接1逻辑的输入端均应把输入端接电源。
把一个门的输出信号送给下一级电路作输入信号,中间接有电阻R时,其阻值不应大于700Ω,否则信号不能可靠传送。