文档介绍：TTL门电路和集电极开路门(基础知识复****br/>2008-07-14 20:42
双极性数字集成电路中应用最广的为TTL电路(Transister-Transister-Logic的缩写)
TTL反相器的电路结构和工作原理
一、电路结构
,由三部分组成:T1、R1,D1构成的输入级;T2、R2、R3组成的倒相级,T4、T5、D2、R4组成输出级。输入端和输出端都是三极管结构。设电源电压Ec=+5v, A,B输入信号的高、低电平分别为:VIH=,VIL=,PN结的开启电压为VoN=。
1. A为低电平时,T1的发射结导通,并将T1的集电极电位钳在VIL+VoN=,由于T1的集电极回路电阻为R2和T2的b-c结反向电阻之和,阻值非常大?,所以T1工作在深度饱和区,Vces1 ~= 0。显然,T2的发射结不导通,T2截止,Vc2为高电平,Ve2为低电平,使T5截止,故 R2上的压降很小,Vc2~=Vcc,T4管导通。因此,输出为高电平VOH=。??
2. 当输入信号为高电平VIH=,假设暂不考虑T1管的集电极支路,则T1管的发射结均应导通,可能使Vb1=VIH+=。但是,经R1作用于T1管的集电极、T2和T5管的发射结,使三个PN结必定导通,Tb1=Vbc1+Vbe2+Vbe5=,使T1管的所有发射结均反偏,T1管处于截止工作状态,T1、T2和T5管饱和导通,Vo=VoL=Vces5=,Vc2=Vces2+Vbe5=+=1v,T4管截止。综上所述,TTL非门输入端输入低电平,输出即为高电平;当输入端输入高电平时,输出为低电平,实现了非逻辑功能.
什么是OC门?什么是OD门?
匠人手记
什么是集电极开路(OC)?
我们先来说说集电极开路输出的结构。集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路(左边的三极管为反相之用,使输入为"0"时,输出也为"0")。对于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极C跟发射极E之间相当于断开),所以5V电源通过1K电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开关闭合);当左端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后面的三极管截止(相当于开关断开)。
我们将图1简化成图2的样子。图2中的开关受软件控制,“1”时断开,“0”时闭合。很明显可以看出,当开关闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。而当开关断开时,则输出端悬空了,即高阻态。这时电平状态未知,如果后面一个电阻负载(即使很轻的负载)到地,那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
再看图三。图三中那个1K的电阻即是上拉电阻。如果开关闭合,则有电流从1K电阻及开关上流过,但由于开关闭和时电阻为0(方便我们的讨论,实际情况中开关电阻不为0,另外对于三极管还存在饱和压降),所以在开关上的电压为0,即输出电平为0。如果开关断开,则由于开关电阻为无穷大(同上,不考虑实际中的漏电流),所以流过的电流为0,因此在1K电阻上的压降也为0,所以输出端的电压就是5V了,这样就能输出高电平了。但是这个输出的内阻是比较大的(即1KΩ),如果接一个电阻为