文档介绍：集电极开路门电路及三态门电路的实验
实验三集电极开路门电路及三态门电路的研究
一、实验目的
1、熟悉集电极开路OC门及三态TS门的逻辑功能和使用方法
2、掌握三态门构成总线的特点及方法
3、掌握集电极负载电阻RL对OC门电路输出的影响
二、实验原理
集电极开路门和三态输出门电路是两种特殊TTL门电路
(1) 集电极开路门
在数字系统中,有时需要将两个或两个以上集成逻辑门的输出端相连,从而实现输出相与(线与)的功能,这样在使用门电路组合各种逻辑电路时,可以很大程度地简化电路。由于推拉式输出结构的TTL门电路不允许将不同逻辑门的输出端直接并接使用,为使TTL门电路实现“线与”功能,常把电路中的输出级改为集电极开路结构,简称OC(Open Collector)结构。
本实验所用OC门为四-2输入与非门74LS01,。
从图
,集电极开路门电路与推拉式输出结构的TTL门电路区别在于:当输出三极管T3管截止时,OC门的输出端Y处于高阻状态,而推拉式输出结构TTL门的输出为高电平。所以,实际应用时,若希望T3管截止
时OC门也能输出高电平,。的数值选择必须保证OC门输出的高、低电平符合后级电路的逻辑要求,同时T3的灌电流负载不能过大,以免造成OC门受损。
假设将n个OC门的输出端并联“线与”,负载是m个TTL与非门的输入端,为了保证OC门的输出电平符合逻辑要求,OC门外接上拉电阻RL的数值应介于RLmax和RLmin所规定的范围之内。其中,
上拉电阻最大值:RLmaxU'?U? nIoH?mIiH
上拉电阻最小值:
RL值不能选得过大,否则OC门的输出高电平可能小于UOmin ;RL值也不可太小,否则OC
门输出低电平时的灌电流可能超过最大允许的负载电流IOLmax 。式中,
UOH-------OC门输出高电平 UOL--------OC门输出低电平
U&#-------负载电阻RL所接的外接电源电压 m---------接入电路的负载门输入个数
n--------“线与”输出的OC门的个数
m--------负载门的个数
IiH-------负载门高电平输入电流 IiL--------负载门低电平输入电流
IOLmax------OC门导通时输出端允许的最大灌电流 IOH--------OC门输出截止时的漏电流
OC门电路应用的范围广泛,利用电路的“线与”特性,可以方便地实现某些特殊的逻辑功能,例如,把两个以上
OC结构的与非门“线与”可完成“与或非”的逻辑功能,实现电平的转换等任务。
(2) 三态输出门
'
三态输出门(简称三态门)的电路结构是在普通门电路的基础上附加控制电路构成的。(a)为三态门电路的结构。
本实验采用的三态门74LS125三态输出四总线同相缓冲器,(b)为74LS125的引脚排列图,。
三态门的功能表
,在三态使能端EN的控制下,输出端Y有三种可能出现的状态,高阻
态、关态(高电平)、开态(低电平)。当EN=“1”时,电路输出Y呈现高阻状态,当EN=“0”时,实现