ttl低电平接大电阻_3.4 TTL门电路

ttl低电平接大电阻_3.4 TTL门电路3.4TTL门电路1.双极性三极管的开关特性(静态)图1在数字电路中,三极管作为开关元件,主要工作在饱和和截止两种开关状态,放大区只是极短暂的过渡状态。2.三极管的开关时间(动态特性)图2(1)开启时间ton:三极管从截止到饱和所需的时间。ton=td+trtd:延迟时间tr:上升时间(2)关闭时间toff:三极管从饱和到截止所需的时间。toff=ts+tf…

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3.4 TTL门电路

1. 双极性三极管的开关特性(静态)

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图1

在数字电路中,三极管作为开关元件,主要工作在饱和和截止两种开关状态,放大区只是极短暂的过渡状态。

2. 三极管的开关时间(动态特性)

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图2

(1) 开启时间ton :三极管从截止到饱和所需的时间。

ton = td +tr

td :延迟时间 tr :上升时间

(2) 关闭时间toff :三极管从饱和到截止所需的时间。

toff = ts +tf

ts :存储时间(几个参数中最长的;饱和越深越长)

tf :下降时间

toff > ton 。 

开关时间一般在纳秒数量级。高频应用时需考虑

3. TTL反相器(Transistor-Transistor Logic)

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图3

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图4

Ø采用推拉式输出级利于提高开关速度和负载能力

VT3组成射极输出器,优点是既能提高开关速度,又能提高负载能力。

当输入高电平时,VT4饱和,uB3=uC2=0.3V+0.7V=1V,VT3和VD截止,VT4的集电极电流可以全部用来驱动负载。

当输入低电平时,VT4截止,VT3导通(为射极输出器),其输出电阻很小,带负载能力很强。

可见,无论输入如何,VT3和VT4总是一管导通而另一管截止。这种推拉式工作方式,带负载能力很强。

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图5

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图6

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图7

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图8

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图9

两个重要参数:

(1) 输入短路电流IIS

uI = 0V时,iI从输入端流出。

iI =-(VCC-UBE1)/R1 =-(5-0.7)/4 ≈-1.1mA

(2) 高电平输入电流IIH

当输入为高电平时,VT1的发射结反偏,集电结正偏,处于倒置工作状态,倒置工作的三极管电流放大系数β反很小(约在0.01以下),所以

iI = IIH =βiB2

IIH很小,约为10μA左右。

Ø输入负载特性

TTL反相器的输入端对地接上电阻RI 时,uI随RI 的变化而变化的关系曲线。

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图10

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图11

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图12

(1) 关门电阻ROFF —— 在保证门电路输出为额定高电平的条件下,所允许RI 的最大值称为关门电阻。典型的TTL门电路ROFF≈ 0.7kΩ。

(2) 开门电阻RON—— 在保证门电路输出为额定低电平的条件下,所允许RI 的最小值称为开门电阻。典型的TTL门电路RON≈ 2kΩ。

  数字电路中要求输入负载电阻RI ≥ RON或RI ≤ ROFF ,否则输入信号将不在高低电平范围内。

  振荡电路则令 ROFF ≤ RI ≤ RON使电路处于转折区。

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图13

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图14

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图15

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图16

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图17

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