最新与门电路和与非门电路原理培训资料
电子基础培训资料

电子基础培训资料电子技术是现代社会的基础,无论是通信设备、家用电器还是计算机,都离不开电子组件和电路的支持。
为了满足市场需求,培养一支专业的电子技术人才队伍是非常必要的。
本文将介绍电子基础培训的相关资料,以帮助初学者快速掌握电子技术的基本知识。
一、电子基础知识1. 电子元器件分类和基本特性电子元器件是构成电子电路的基本单元,主要包括电阻、电容、电感、二极管和晶体管等。
每种元器件都有其独特的特性和用途,初学者应该了解它们的基本分类和特点。
2. 电路分析方法电路分析是电子技术的重要基础,包括直流电路和交流电路的分析方法。
直流电路的分析主要涉及欧姆定律和基尔霍夫定律等,而交流电路则涉及到复数和相量的概念。
3. 信号与系统信号与系统是电子技术中的重要概念,它涉及到信号的传输、变换和处理等内容。
初学者需要了解信号的分类、性质以及系统的基本特性,为后续的学习打下基础。
二、数字电路基础1. 逻辑门与布尔代数数字电路是电子技术中的重要分支,它使用离散的信号进行信息的处理。
了解逻辑门的类型、真值表以及其在布尔代数中的表示方法对于理解数字电路的原理和设计方法至关重要。
2. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的,它将多个输入信号通过门电路得到相应的输出信号。
初学者需要了解组合逻辑电路中的与门、与非门、或门、异或门等常见电路,并能够进行逻辑方程到电路的转换。
3. 时序逻辑电路时序逻辑电路是基于时钟信号进行时序控制的电路,它具有记忆能力和状态转换特性。
了解触发器、计数器等时序逻辑元件的工作原理以及它们在数字系统中的应用是必要的。
三、模拟电路基础1. 放大器与滤波器放大器是电子系统中的核心部件之一,它能够将输入信号进行增益处理。
初学者需要了解放大器的基本分类、特性参数和常用电路拓扑,以及滤波器的基本原理与设计方法。
2. 模拟运算放大器模拟运算放大器(Op-Amp)是模拟电路中应用最广泛的集成电路之一,它可实现电压放大、电流放大和运算等功能。
集成逻辑门电路及应用与门非门与非门

集成逻辑门电路及应用(与门,非门,与非门) 集成逻辑门电路的种类繁多,有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等,以下简单介绍几种常用的门电路及应用电路。
1.集成逻辑门电路:(1)常用逻辑门电路图形符号常用逻辑门电路图形符号见表1。
表1 常用逻辑门电路图形符号(2)反相器与缓冲器反相器是非门电路,74LS04是通用型六反相器,与该器件的逻辑功能且引脚排列兼容的器件有74HC04,CD4069等。
74LS05也是六反相器,该器件的逻辑功能和引脚排列与74LS04相同,不同的是74LS05是集电极开路输出(0C门),在实际使用时,必须在输出端至电源正端接上拉电阻。
缓冲器的输出与输人信号同相位,它用于改变输人输出电平及提高电路的驱动能力,74LS07是集电极开路输出同相输出驱动器,该器件的输出高电压达30V,灌电流达40mA,与之兼容的器件有74HC07,74HCT07 等。
74LS04,CD4069引脚排列图如图1所示。
图1 74LS04,CD4069引脚排列图(3)与门和门与非与门和与非门种类繁多,常见的与门有2输入、3输入、4输入与门等;与非门有2输入、3输入、4输入、8输入等,常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图如图2所示。
图2 常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图74LS08是四2输人与门,74LS00和CD4011是四2输入与非门,74LS20是双4输人与非门。
2.集成门电路的应用(1)定时灯光提醒器电路如图3所示,由六非门CD4069(仅用到其中两个非门,分别用IC-1和IC-2表示)和电阻、电容、电源等组成,此电路可以在1~25分钟内预定提醒时间,使用时,利用时间标尺预定时间,打开电源开关,定时器绿灯亮,表示开始计时,到了预定的时间,绿灯灭,红灯亮。
电路的工作原理:当开关在开的位置时,C上的电压由0V逐渐上升,上升的速度由R1,RP和C决定,第一个反相器的输人端的电位由电容C上的电压决定,在C上的电压比较低时,对第一个非门IC-1的输人来说为低电平,IC-1的输出为高电平,绿灯亮,第二个非门IC-2的输出为低电平,红灯开不亮。
逻辑门电路基础知识讲解

+VCC RP
& L1
L
&
L2
+5V 270Ω
&
OC门进行线与时,外接上拉电阻RP的选择: (1)当输出高电平时,
RP不能太大。RP为最大值时要保证输出电压为VOH(min), 由
得:
+VCC RP
&
VOH
II H &
…… ……
II H
n
m
&
II H
&
(2)当输出低电平时, RP不能太小。RP为最小值时要保证输出电压为VOL(max), 由
1 1
33
D
A
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B
L
3
1
2T3
A
≥1
R3
B
(a)
(b)
L=A+B
3.与或非门
R1A
R2
R1B
1
+V CC R4
3
T2 4
1 1
33
D
A1
31
T1A
T22A T22B
13
T1B
B1LA2源自B2312T3 R3
4.集电极开路门( OC门)
在工程实践中,有时需要将几个门的输出端并联使用,以实现与逻辑, 称为线与。普通的TTL门电路不能进行线与。 为此,专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。
低电平噪声容限 VNL=VOFF-VOL(max)=0.8V-0.4V=0.4V 高电平噪声容限 VNH=VOH(min)-VON=2.4V-2.0V=0.4V
四、TTL与非门的带负载能力
与门或门非门与非门或非门异或门同或门等电路的基本原理

与门或门非门与非门或非门异或门同或门等电路的基本原理与门(AND gate)是一种基本的逻辑门电路,可以实现逻辑与运算。
与门有两个输入端和一个输出端,当且仅当两个输入信号都为高电平时,输出信号才为高电平;否则输出信号为低电平。
与门的基本原理是利用晶体管的开关特性。
由于晶体管有一个基极、一个发射极和一个集电极,当基极与发射极之间的电压大于一些阈值时,晶体管会导通,此时集电极电压为低电平。
而当基极与发射极之间的电压小于阈值时,晶体管会截止,此时集电极电压为高电平。
与门电路有多种实现方式,其中最常见的是使用两个晶体管和一个电阻来构成。
当且仅当两个输入信号均为高电平时,输入端的电阻会导通,使得输出端的电压为低电平;否则输出端的电压为高电平。
或门(OR gate)是另一种基本的逻辑门电路,可以实现逻辑或运算。
或门也有两个输入端和一个输出端,当两个输入信号中至少有一个为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
或门的基本原理类似于与门,也是利用晶体管的开关特性实现的。
不同的是,或门使用的是并联的晶体管和电阻,当至少有一个输入信号为高电平时,其中一个晶体管会导通,使输出电压为低电平。
非门(NOT gate)是一种单输入的逻辑门电路,可以实现逻辑非运算。
非门的输入端为一个信号,输出端为该信号的逻辑反。
当输入信号为高电平时,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号为高电平。
非门的基本原理是通过晶体管的开关特性实现的。
当输入信号电压大于阈值时,晶体管会导通,输出电压为低电平;当输入信号电压小于阈值时,晶体管截止,输出电压为高电平。
与非门(NAND gate)是由与门和非门组合而成的电路,实现的是逻辑与非运算。
与非门有两个输入端和一个输出端,当且仅当两个输入信号都为高电平时,输出信号为低电平;否则输出信号为高电平。
与非门的基本原理是将与门和非门串联起来。
首先,与门的输出作为非门的输入,对与门的输出信号取反,得到与非门的输出信号。
与门或门非门与非门或非门异或门同或门等电路的基本原理

与门或门非门与非门或非门异或门同或门等电路的基本原理与门(AND gate):与门是最简单的逻辑门之一、与门只有当所有的输入信号都是高电平(1)时,输出才会是高电平。
否则,输出将会是低电平(0)。
与门的基本原理是电流只有在所有的输入都为高电平时,才会被传送到输出。
与门的逻辑符号通常是一个贝尔符号“∧”,其真值表如下:输入A输入B输出Y000010100111或门(OR gate):或门是另一个常用的逻辑门。
或门只要有任意一个输入信号为高电平,输出就会是高电平。
只有当所有的输入信号都是低电平时,输出才会是低电平。
或门的基本原理是电流只要有一个输入为高电平,就会被传送到输出。
或门的逻辑符号通常是一个“+”号,其真值表如下:输入A输入B输出Y000011101111非门(NOT gate):非门是最简单的逻辑门之一、非门的基本原理是将输入信号进行反相,即高电平变为低电平,低电平变为高电平。
非门的逻辑符号通常是一个横线加一个小圆圈,表示输入信号的反相。
非门的真值表如下:输入A输出Y0110与非门(NAND gate):与非门是由与门和非门组成的复合逻辑门。
当所有的输入信号都为高电平时,输出为低电平;否则输出为高电平。
与非门的逻辑符号通常是一个“∧”符号加一个小圆圈,表示与门的输出经过非门进行反相。
与非门的真值表如下:输入A输入B输出Y001011101110或非门(NOR gate):或非门是由或门和非门组成的复合逻辑门。
只有当所有的输入信号都是低电平时,输出才会是高电平;否则输出为低电平。
或非门的逻辑符号通常是一个“+”符号加一个小圆圈,表示或门的输出经过非门进行反相。
或非门的真值表如下:输入A输入B输出Y001010100110异或门(XOR gate):异或门是另一个常用的逻辑门。
只有当输入信号相同时,输出才为低电平;否则输出为高电平。
异或门的逻辑符号通常是一个“⊕”符号。
异或门的真值表如下:输入A输入B输出Y000011101110同或门(XNOR gate):同或门是由异或门和非门组成的复合逻辑门。
和或非门电路专业知识讲座

的电路均称为“异或门”。异或门可由非门、与门和或
门组合而成,如下图所示。
异或门电路:
逻辑符号:
双输入端异或门波形图:
提
示
当输入端A、B 的电平 状态互为相反时,输出端L 一定为高电平;当输入端A、 B的电平状态相同时输出L 一定为低电平。
4. 同或门 本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不 当之处,请联系本人或网站删除。
◆ 能够实现 L A B A B A⊙B “同或”逻辑关系的
电路均称为“同或门”。由非门、与门和或门组合而成的同或门
及逻辑符号如下图所示。
同或门电路:
逻辑符号:
双输入端同或门波形图:
提示
当输入端A、B 的电平 状态互为相反时,输出端L 一定为低电平;而当输入端 A、B 的电平状态相同时, 输出端 L 一定为高电平。
逻辑符号: 波形图:
L A
本文2.档1.所2 提供与的门信息仅当供之参处考,之请用联,系不能本作人为或科网学站依删据除,。请勿模仿。文档如有不
与门电路:
逻辑符号:
LAB
与门波形图:
1)两个输入,一个输出 2)分析电路,(围绕导通与否,先看输入,再分析输出) 3)确定逻辑关系,L=AB
本文2.档1.所3 提供或的门信息仅当供之参处考,之请用联,系不能本作人为或科网学站依删据除,。请勿模仿。文档如有不
◆ CMOS门电路举例
2-2
▲ CMOS非门电路 ▲ CMOS与非门 ▲ CMOS或非门
工作原理
A为高电平,T1截 止T2导通,L为低电 平,符合非逻辑关 系。
工作原理
A、 B同为高电平
时T1 、T2截止, T3 、 T4导通,L为低电平, 符合与非逻辑关系。 反之亦然。
2-11 与门与非门逻辑电路

高二物理导学案NO.28 §2.11 简单的逻辑电路学习目标1、通过自学能说出数字电路和模拟电路的概念,及数字电路的优点。
2、能说出“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3通过交流、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用 学习重、难点重点 三种门电路的逻辑关系。
难点 数字信号和数字电路的意义。
学法指导:阅读教材、讨论交流,结合实例加强对逻辑电路的理解与应用。
自主学习:一、数字电路中最基本的逻辑电路——门电路1.数字信号变化的两个状态:“______________”或者“__________”.2.数字电路(1)概念:处理______________的电路.(2)功能:研究电路的______________功能.二、“与”门1.逻辑关系:一个事件的________同时满足时事件才能发生.2.符号:____________,其中“&”具有“________”的意思,象征A 与B 两个输入端________时,输出端才是1.3.真值表三、“或”门1.逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有________满足事件就能发生.2.符号:__________________,“≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是1.3.真值表四、“非”门1.逻辑关系:输出状态和输入状态________.2.符号:____________,其中矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为______时,输出端是______.3.真值表五、集成电路1.构成:以半导体材料为基片,将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块________上.2.优点:________小、方便、可靠,适于系列化、标准化生产等.【课程导学】一、“与”门[问题情境] 如图1所示,两个开关A 、B 串联起来控制同一灯泡L ,显然,只有A “与”B 同时闭合时,灯泡L 才会亮.在这个事件中,A 、B 闭合是条件,灯泡L 亮是结果.那么它们体现了什么逻辑关系呢?1.什么是“与”逻辑关系?2.什么是“与”门?[要点提炼]1.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫做“______”逻辑关系.2.具有“与”逻辑关系的电路称为“________”门电路.[问题延伸]1.数字信号的图形特征是________,模拟信号的图形特征是______.2.如何确定逻辑“1”和“0”?“1”和“0”是分别代表两种________(填“相同”、“相反”或“相似”)状态的代码,例如开关断开代表“0”状态,接通代表“1”状态.二、“或”门[问题情境] 如图2所示,两个开关A 、B 并联,控制同一灯泡Y ,在这个电路中,A “或”B 闭合时,灯泡Y 就亮.它们体现了什么逻辑关系?1.什么是“或”逻辑关系?2.什么是“或”门?[要点提炼]1.如果几个条件中,____________条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系.2.具有“或”逻辑关系的电路叫做“________”门.三、“非”门[问题情境]如图3所示,当开关A 接通时,灯泡Y 被短路而不亮;当开关A 断开时,灯泡Y 是通路而被点亮.这体现了什么逻辑关系?1.什么是“非”逻辑关系?2.什么是“非”门?[要点提炼]1.输出状态和输入状态__________的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系.2.具有“非”逻辑关系的电路叫做“________”门.【范例精析】例1 现在的银行系统都设有自动取款机,请你分析一下自动取款过程中的事件与条件之间图1 图2图3体现了一种怎样的逻辑关系?变式训练1 从北京到上海,就现在的地面交通来说,一般通过哪些途径来实现?请你分析一下其中的事件与条件,它们体现了哪一种逻辑关系?例2 在如图4所示的逻辑电路中,当A 端输入电信号“1”、B 端输入电信号“0”时,则在C 和D 端输出的电信号分别为( )A .1和0B .0和1C .1和1D .0和0达标检测: 基础题1.教室前门共有三把钥匙,这三把钥匙之间的关系是---------逻辑关系。
与或非门电路

工作原理 请自行分析
2.3 门电路综合应用
例1: 由于检测危险的报警器自身也可能出现差错,因此为提高 报警信号的可靠性,在每个关键部位都安置了三个同类型的危 险报警器,如下图所示。只有当三个危险报警器中至少有两个 指示危险时,才实现关机操作。这就是三选二电路。 1) 根据题意作出真值表
2.3.1 三选二电路
1. TTL系列数字电路分类 小规模集成电路集成 2. TTL 系列数字电路的主要参数指标 中、大规模集成电路的集 ◆按集成度大小分类 成度比较高,大多数是一些具 度比较低,大多数是 3. TTL与非门输入特性和输出特性 有特定逻辑功能的逻辑电路。 小规模集成电路 与门、或门、与非门、 其中包括:加法器、累加器、 中规模集成电路 或非门、与或非门、反相 乘法器、比较器、奇偶发生器/ 器、三态门、锁存器、触 校验器、算术运算器、多(四、 大规模集成电路 六、八)触发器、寄存器堆、 发器、单稳态、多谐振荡 器; 超大规模的集成电路。 时钟发生器、码制转换器、数 据选择器/多路开关、译码器/ ◆按逻辑功能分类 以及一些扩展门、缓 分配器、显示译码器/驱动器、 ◆按国家标准分类 冲器、驱动器等比较基本、 位片式处理器片、异步计数器、 CV54/74系列 同步计数器、A/VD和VD/A转 简单、通用的数字逻辑单 换器、随机存取器( RAM)、 元电路。 CV54/74H系列 只读存储器 可以根据电路设计需 ( ROM/PROM/EPROM/EEP CV54/74S系列 要利用手册从中选择适用 ROM)、处理机控制器和支持 的电路构成所需的各种数 功能器件等。 CV54/74LS系列
2.4.2 其他常用TTL门电路 2.4.3 常用CMOS门电路
2.4 常用IC门简介 TTL系列数字电路的主要参数指标 (1)高电平输出电压VOH:2.7 ~ 3.4V (2)高电平输出电流I0H: (3)低电平输出电压VOL:0.2 ~ 0.5V (4)低电平输出电流IOL (5)高电平输入电压VIH:一般为2V (6)高电平输入电流IIH (7)低电平输入电压VIL:一般为0.8V
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什么是与门电路及与非门电路原理?什么是与门电路从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。
每种集成电路都有它独特的作用。
有一种用得最多的集成电路叫门电路。
常用的门电路有与门、非门、与非门。
什么是门电路“门”顾名思义起开关作用。
任何“门”的开放都是有条件的。
例如.一名学生去买书包,只买既好看又给买的,那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。
门电路是起开关作用的集成电路。
由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。
与门我们先学习与门,在这之前请大家先看图15-16,懂得什么是高电位,什么是低电位。
图15-17甲是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端A、B和一个输出端。
图15-17乙是它连人电路中的情形,发光二极管是用来显示输出端的电位高低:输出端是高电位,二极管发光;输出端是低电位,二极管不发光。
实验照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。
图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。
每次实验根据二极管是否发光,判定输出端电位的高低。
输入端着时,它的电位是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位是高电位,二极管发光。
可见,与门只在输入端A与输入端B都是高电位时,输出端才是高电位;输入端A、B只要有一个是低电位,或者两个都是低电位时,输出端也是低电位。
输人端空着时,输出端是高电位。
与门的应用图15-19是应用与门的基本电路,只有两个输入端A、B同低电位间的开关同时断开,A与B才同时是高电位,输出端也因而是高电位,用电器开始工作。
实验照图15-20连接电路。
图中输入端与低电位间连接的是常闭按钮开关,按压时断开,不压时接通。
观察电动机在什么情况下转动。
如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门,图中的电动机是启动汽车内燃机的电动机,当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开,那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。
与非门,与非门是什么意思DTL与非门电路:常将二极管与门和或门与三极管非门组合起来组成与非门和或非门电路,以消除在串接时产生的电平偏离,并提高带负载能力。
图2.1.5所示就是由三输入端的二极管与门和三极管非门组合而成的与非门电路。
其中,作了两处必要的修正:(1)一将电阻Rb换成两个二极管D4、D5,作用是提高输入低电平的抗干扰能力,即当输入低电平有波动时,保证三极管可靠截止,以输出高电平。
(2)二是增加了R1,目的是当三极管从饱和向截止转换时,给基区存储电荷提供一个泻放回路。
该电路的逻辑关系为:(1)当三输入端都接高电平时(即VA=VB=VC=5V),二极管D1~D3都截止,而D4、D5和T导通。
可以验证,此时三极管饱和,VL=VCES≈0.3V,即输出低电平。
(2)在三输入端中只要有一个为低电平0.3V时,则阴极接低电平的二极管导通,由于二极管正向导通时的钳位作用,VP≈1V,从而使D4、D5和T都截止,VL=VCC=5V,即输出高电平。
可见该电路满足与非逻辑关系,即:把一个电路中的所有元件,包括二极管、三极管、电阻及导线等都制作在一片半导体芯片上,封装在一个管壳内,就是集成电路。
图2.1.5就是早期的简单集成与非门电路,称为二极管—三极管逻辑门电路,简称DTL电路。
TTL逻辑门电路:DTL电路虽然结构简单,但因工作速度低而很少应用。
由此改进而成的TTL电路,问世几十年来,经过电路结构的不断改进和集成工艺的逐步完善,至今仍广泛应用,几乎占据着数字集成电路领域的半壁江山。
TTL与非门的基本结构及工作原理1.TTL与非门的基本结构我们以DTL与非门电路为基础,根据提高电路功能的需要,从以下几个方面加以改进,从而引出TTL与非门的电路结构。
首先考虑输入级,DTL是用二极管与门做输入级,速度较低。
仔细分析我们发现电路中的Dl、D2、D3、D 4的P区是相连的。
我们可用集成工艺将它们做成—个多发射极三极管。
这样它既是四个PN结,不改变原来的逻辑关系,又具有三极管的特性。
一旦满足了放大的外部条件,它就具有放大作用,为迅速消散T2饱和时的超量存储电荷提供足够大的反向基极电流,从而大大提高了关闭速度。
详细情况后面再讲。
第二,为提高输出管的开通速度,可将二极管D5改换成三极管T2,逻辑关系不变。
同时在电路的开通过程中利用T2的放大作用,为输出管T3提供较大的基极电流,加速了输出管的导通。
另外T2和电阻RC2、RE2组成的放大器有两个反相的输出端VC2和VE2,以产生两个互补的信号去驱动T3、T4组成的推拉式输出级。
第三,再分析输出级。
输出级应有较强的负载能力,为此将三极管的集电极负载电阻RC换成由三极管T4、二极管D和RC4组成的有源负载。
由于T3和T4受两个互补信号Ve2和Vc2的驱动,所以在稳态时,它们总是一个导通,另一个截止。
这种结构,称为推拉式输出级。
2.TTL与非门的逻辑关系因为该电路的输出高低电平分别为3.6V和0.3V ,所以在下面的分析中假设输入高低电平也分别为3.6V和0.3V。
(1)输入全为高电平3.6V时。
T2 、T3导通,VB1=0.7×3=2.1(V),从而使T1的发射结因反偏而截止。
此时T1的发射结反偏,而集电结正偏,称为倒置放大工作状态。
由于T3饱和导通,输出电压为:VO=VCES3≈0.3V这时VE2=VB3=0.7V,而VCE2=0.3V,故有VC2=VE2+ VCE2=1V。
1V的电压作用于T4的基极,使T4和二极管D都截止。
可见实现了与非门的逻辑功能之一:输入全为高电平时,输出为低电平。
(2)输入有低电平0.3V时。
该发射结导通,T1的基极电位被钳位到VB1=1V。
T2、T3都截止。
由于T2截止,流过RC2的电流仅为T 4的基极电流,这个电流较小,在RC2上产生的压降也较小,可以忽略,所以VB4≈VCC=5V ,使T4和D导通,则有:VO≈VCC-VBE4-VD=5-0.7-0.7=3.6(V)可见实现了与非门的逻辑功能的另一方面:输入有低电平时,输出为高电平。
综合上述两种情况,该电路满足与非的逻辑功能,是一个与非门。
TTL与非门的开关速度:1.TTL与非门提高工作速度的原理(1)采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。
设电路原来输出低电平,当电路的某一输入端突然由高电平变为低电平,T1的一个发射结导通,VB1变为1V。
由于T2、T3原来是饱和的,基区中的超量存贮电荷还来不及消散,VB2仍维持1.4V。
在这个瞬间,T1为发射结正偏,集电结反偏,工作于放大状态,其基极电流iB1=(VCC-VB1)/Rb1图2.2.5 多发射极三极管消散T2存储电荷的过程集电极电流iC1=β1iB1。
这个iC1正好是T2的反向基极电流iB2,可将T2的存贮电荷迅速地拉走,促使T 2管迅速截止。
T2管迅速截止又使T4管迅速导通,而使T3管的集电极电流加大,使T3的超量存贮电荷从集电极消散而达到截止。
(2)采用了推拉式输出级,输出阻抗比较小,可迅速给负载电容充放电。
2.TTL与非门传输延迟时间tpd当与非门输入一个脉冲波形时,其输出波形有一定的延迟,如图所示。
定义了以下两个延迟时间:导通延迟时间tPHL——从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点所经历的时间。
截止延迟时间tPLH——从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的中点所经历的时间。
与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。
即一般TTL与非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒~十几个纳秒。
TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力1.电压传输特性曲线与非门的电压传输特性曲线是指与非门的输出电压与输入电压之间的对应关系曲线,即V=f(Vi),它反映了电路的静态特性。
(1)AB段(截止区)。
(2)BC段(线性区)。
(3)CD段(过渡区)。
(4)DE段(饱和区)。
2.几个重要参数从TTL与非门的电压传输特性曲线上,我们可以定义几个重要的电路指标。
(1)输出高电平电压VOH——VOH的理论值为3.6V,产品规定输出高电压的最小值VOH(min)=2.4V,即大于2.4V的输出电压就可称为输出高电压VOH。
(2)输出低电平电压VOL——VOL的理论值为0.3V,产品规定输出低电压的最大值VOL(max)=0.4V,即小于0.4V的输出电压就可称为输出低电压VOL。
由上述规定可以看出,TTL门电路的输出高低电压都不是一个值,而是一个范围。
(3)关门电平电压VOFF——是指输出电压下降到VOH(min)时对应的输入电压。
显然只要Vi<VOff,Vo就是高电压,所以VOFF就是输入低电压的最大值,在产品手册中常称为输入低电平电压,用VIL(m ax)表示。
从电压传输特性曲线上看VIL(max)(VOFF)≈1.3V,产品规定VIL(max)=0.8V。
(4)开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL(max)时对应的输入电压。
显然只要Vi>VON,Vo就是低电压,所以VON就是输入高电压的最小值,在产品手册中常称为输入高电平电压,用VIH(mi n)表示。
从电压传输特性曲线上看VIH(min)(VON)略大于1.3V,产品规定VIH(min)=2V。
(5)阈值电压Vth——决定电路截止和导通的分界线,也是决定输出高、低电压的分界线。
从电压传输特性曲线上看,Vth的值界于VOFF与VON之间,而VOFF与VON的实际值又差别不大,所以,近似为V th≈VOFF≈VON。
Vth是一个很重要的参数,在近似分析和估算时,常把它作为决定与非门工作状态的关键值,即Vi<Vth,与非门开门,输出低电平;Vi>Vth,与非门关门,输出高电平。
Vth又常被形象化地称为门槛电压。
Vth的值为1.3V~1.4V。
3.抗干扰能力TTL门电路的输出高低电平不是一个值,而是一个范围。
同样,它的输入高低电平也有一个范围,即它的输入信号允许一定的容差,称为噪声容限。
在图2.2.11中若前一个门G1输出为低电压,则后一个门G2输入也为低电压。
如果由于某种干扰,使G2的输入低电压高于了输出低电压的最大值VOL(max),从电压传输特性曲线上看,只要这个值不大于V OFF,G2的输出电压仍大于VOH(min),即逻辑关系仍是正确的。
因此在输入低电压时,把关门电压V OFF 与VOL(max)之差称为低电平噪声容限,用VNL来表示,即低电平噪声容限VNL=VOFF-VOL(max)=0.8V-0.4V=0.4V若前一个门G1输出为高电压,则后一个门G2输入也为高电压。
如果由于某种干扰,使G2的输入低电压低于了输出高电压的最小值VOH(min),从电压传输特性曲线上看,只要这个值不小于VON,G2的输出电压仍小于VOL(max),逻辑关系仍是正确的。