《数字电路与数字逻辑》第三章课件.ppt

1,(a)电路,（b）逻辑符号,图3.2.1典型TTL与非门,2,(3)输入负载特性,当 uI 1.3V时，T5截止,T2截止或,T2导通，但忽略其分流作用，因其处于放大状态。,当 uI=1.4V时，T5导通，箝位于1.4V,稳定输出高电平，则RI 0.91,3,直流5V档内阻20K 5,多余输入端的处理,与信号端并接；经一个电阻（大于1）接电源正极；接地。,悬空引脚为1.4V左右,4,5,图3.2.6 输入负载特性,(c)等效电路,6,7,(4)输出特性,拉电流负载,灌电流负载,8,扇入系数：NI,扇出系数：NO,从输出特性曲线能看出允许的最大拉电流和灌电流。,（如高电平2.4V;低电平0.4 V）,通常NO8。,9,图3.2.8 uO=UOH时TTL与非门输出特性,(a)uO=UOH时输出特性,(b)拉电流负载示意,10,图3.2.9 uO=UOL时TTL与非门输出特性,(a)uO=UOL时输出特性,(b)灌电流负载示意,11,图3.2.10 TTL与非门的扇出,12,(5)动态特性,传输延迟,图3.2.11 TTL与非门的传输延迟,13,54/74系列，10ns左右,已知tpd=10ns,14,Vcc与地间接退耦电容以消除尖峰电流带来的电路间的串扰。,动态尖峰电流,图3.2.12 动态尖峰电流,15,二、改进型TTL与非门,1.54H/74H系列,图3.2.13 54H/74H系列与非门（54H/74H00)的电路结构,16,(1)输出级采用 达林顿结构三极管；,(2)降低电阻的阻值,tpd 6ns,但加大了电路的静态功耗。,减小了门电路输出高电平时的输出电阻。,提高了三极管的开关速度使tpd。,17,2.54S/74S系列,18,图3.2.14 54S/74S系列与非门（54S/74S00)的电路结构,19,(1)引入抗饱和三极管。,(2)引入有源泄放电路。,tpd=35ns，电路的静态功耗仍比较大。,减轻三极管的饱和深度，使tpd。,加速T5 的导通或截止，使tpd。,20,图3.2.15 抗饱和三极管,21,3.54LS/74LS 系列,图3.2.16 54LS/74LS系列与非门（54LS/74LS00)的电路结构,22,tpd=10ns。,(1)提高电阻值。,(2)引入抗饱和三极管和有源泄放回路。,(3)引入SBD（无电荷存储效应）代替 多发射极三极管。,(4)引入D3、D4 加速关态 开态过程。,23,表3.2.1 不同系列TTL门电路的性能比较,24,三、其它类型的TTL门电路,典型TTL与非门的输入、输出特性仍适用,1.TTL或非门,2.TTL异或门,3.集电极开路的门电路（OC门）,(1)引入OC门的原因,由于是推拉式输出，输出端不能直接并联，不能实现线与功能。,25,(a)电路,（b）逻辑符号,图3.2.17 TTL或非门电路,26,(a)电路,27,图3.2.18 TTL异或门电路,28,例1 试分析下图所示电路的逻辑功能，列出真值表，写出P的逻辑表达式。,解：列真值表如下：,由真值表知：,29,Y,&,B,A,图3.2.19 推拉式输出级并联的情况,Y1,&,D,C,Y2,Y,G1,G2,（a）,30,不能直接驱动大电流、高电压的负载。,输出高电平是固定的，缺乏灵活性。,(2)OC门,概念,逻辑符号,使用时，需外接电源和电阻,31,（a）电路,图3.2.20 集电极开路与非门的电路和图形符号,32,图3.2.21 OC门输出并联的接法及逻辑图,33,(3)外接电阻RL 的确定,设n个门并接，驱动 m个负载门的输入端。,所有OC门输出高电平,IIH:负载门输入漏电流。,IOH:OC门输出漏电流；,34,只有一个OC门输出低电平：,I IL：负载门低电平输入电流,I G（max）：OC门最大灌电流,35,图3.2.22 RL(max)的确定,36,图3.2.23 RL(min)的确定,37,作驱动器,(4)OC门的应用,线与,38,作业题,3.4,3.5,3.6,