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逻辑门电路. 2 . 1 TTL 集成逻辑门电路. 2.1.1 TTL 与非门 1. 简单的与非门 V1 为多发射极三极管,有三个发射极和一个基极,每个发射极和基极之间都有一个 PN 结,等效为三个二极管。. 图 2.1.1. 简单与非功能的 TTL 电路及等效电路 (a) 电路 (b) 等效电路 (c) 符号. 2 . 1 TTL 集成逻辑门电路. 2 .常用的 TTL 与非门
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2.1 TTL集成逻辑门电路 • 2.1.1 TTL与非门 • 1.简单的与非门 • V1为多发射极三极管,有三个发射极和一个基极,每个发射极和基极之间都有一个PN结,等效为三个二极管。 图2.1.1. 简单与非功能的TTL电路及等效电路 (a) 电路 (b) 等效电路 (c)符号
2.1 TTL集成逻辑门电路 • 2.常用的TTL与非门 • TTL74系列与非门电路,它由输入级、中间级和输出级三部分构成,高电平典型值为3.6V,低电平典型值为0.3V。 • 功能: 图2.1.3 TTL与非门外引脚排列图 (a) 74LS20(4输入2门) (b)74LS00(2输入4门) 图2.1.2 TTL与非门电路
VCC A “1” B RP UO Ui V V & 2.1 TTL集成逻辑门电路 3.TTL与非门的电压传输特性 • 测量方法: 某一输入端的电压由0V逐渐增加到5V,其它输入端接高电平5V,测量输出端电位,就得到了图2.1.4(b)所示的电压传输特性。 图2.1.4 TTL与非门电压传输特性 (a)测试电路; (b)电压传输特性
2.1 TTL集成逻辑门电路 • 4. TTL与非门的主要参数 • (1) 输出高电平电压UOH • (2) 输出低电平电压UOL • (3) 输入高电平电压UIH(开门电平UON) • (4) 输入低电平电压UIL(关门电平UOFF) • (5) 输出高电平电流IOH • (6) 输出低电平电流IOL • (7) 输入高电平电流IiH • (8) 输入低电平电流IiL • (9) 扇出系数N0 • (10) 低电平电源电流 ICCL • (11) 平均传输延迟时间tav 图2.1.5 传输延迟时间的定义
& & A E Yn Y1 ◇ ◇ F B VCC OC1 RL OC2 C Y2 & Y · · ◇ D 线与 OCn 2.1 TTL集成逻辑门电路 • 2.1.2 其它类型TTL逻辑门电路 • 1. 集电极开路与非门(OC门) • 适用于将几个门电路的输出端并联在一起时的情况。工作时,需要在输出端Y和UCC之间外接一个上拉负载电阻RL,如图2.1.6所示。 • 实现与非逻辑功能: 图2.1.6 TTL OC门逻辑符号 实现线与逻辑功能: 图2.1.7 n个OC门构成的线与电路
2.1 TTL集成逻辑门电路 • 2. 三态与非门 • 三态与非门 :1态,0态,高阻态 • A、B为输入端,EN( )为使能端(控制端),Y为输出端。使能端EN分为高电平有效和低电平有效两种电路。 表2.1.2 三态与非门逻辑符号和对应的逻辑功能表
2.1 TTL集成逻辑门电路 • 三态门原理电路 ( 有效) 图2.1.8 TTL 三态门原理电路
总线 A0 & & & B0 EN0 A1 · B1 EN1 An · Bn ENn (a) 2.1 TTL集成逻辑门电路 • 应用举例: • 单向传输数据的总线电路如 • 图2.1.9(a)所示。这个单向总线 • 是分时传送的总线,每次只能传送 • A0B0~ AnBn中的一个信号。 • 当某个三态门的使能端为EN=1时,其 • 对应输入的数据( )传送到总线上,当三态门的使能端都为EN=0时,不传送信号,总线与各三态门呈高阻 • 状态。 图2.1.9 三态门用于总线传输 (a)单向传输
2.1 TTL集成逻辑门电路 • 2.1.3 TTL集成门电路使用注意事项 • 1.电源:TTL电路采用5V电源。为了防止干扰,一般要在电源和地之间接入滤波电容。 • 2.输出端的连接:TTL电路输出端不允许直接接电源或地,否则将会使电路的逻辑功能混乱并损坏器件。
2.1 TTL集成逻辑门电路 3.TTL电路不用输入端的处理: (1)与门和与非门不用的输入端处理有三种方法: ①接电源+5V或通过1~3kΩ的电阻接电源; ②与使用端并联,但并联时对信号的驱动电流要求增加了; ③在外界干扰很小时,可悬空。 (2)或门和或非门不用的输入端处理有两种方法: ①接地; ②与使用端并联: 图 2.1.10 与非门不用输入端的处理 (a)通过上拉电阻接正电源;(b)与使用输入端并联;(c)悬空
2.1 TTL集成逻辑门电路 • (4) 负载使用: • TTL门驱动较大负载时,应选用灌电流方式。 • (5) 输入电阻的选择: • R=2~10kΩ时,相当于输入端悬空;当R=0~0.7kΩ时,相当于输入接地。 • (6) 操作时切记:严禁带电操作,应在电路切断电源的时候,拔插集成电路 。