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TTL集成与非门电路

2015-5-27 08:22| 编辑:电工学习网| 查看: 4154| 评论: 0

如果把分立元件电路中的半导体器件、电阻、电容及导线等都制造在一个半导体基片(通常是硅片)上,构成一个完整的电路,封装在一个管壳内,就是集成门电路。基于半导体工艺的特点,集成电路中管子制造较容易,占芯片面积小,但电容和高阻值电阻制造较困难,占芯片面积较大。因此,在数字集成电路中,一般都避免使用电容和高阻值电阻,往往多用管子。

数字集成电路可以分成两大类:一类以双极型晶体管为基本器件,称为双极型数字集成电路,属于这一类的有TTL等;另一类以 MOS晶体管为基本器件,称为 MOS型(或单极型)数字集成电路,属于这一类的有 NMOS和CMOS等。详见表
数字集成电路按半导体器:

按照集成度(即每一片硅片中所含元、器件数)的高低,可将集成电路分成小规模集成电路(small scale Integration,简称SSI),中规模集成电路( Medium Scale Integration,简称MSI),大规模集成电路( Large Scale Integration,简称LSI)和超大规模集成电路 (Very Large Scale Integration,简称VLSI)。

1.TTL集成与非门电路结构

电路组成:Ⅰ:输入级 V1多发射极管

Ⅱ:中间级(倒相级) V2 R2 R3

Ⅲ:输出级 V3 V4为射极输出器与V5构成推拉式输出级

2.工作原理

①输入有低电平0.3V时,K点电位为1V,V 1导通,V2、 V5截止,V3 、V4导通。(F为3.6V高电平。)
②输入全为高电平3V,则K点电位3.7V,在三个PN结的钳制下,V K=2.1v,V1 集电结正偏,发射结反偏。
R1处于倒置工作状态(B反)R 1 V5-饱和,M点电位1V,则V 3——微通,V 4——截止(则F=0.3V 低电平)
由①、②得F=

3.电压传输特性和噪声容限

a.电压传输特性

工作区

1,AB段:UI <0.6V 且UO=UOH

2,DE段:UI >1.5V 且UO=UOL饱和区

线形区

3,BC段:0.6v<UI<1.3V 则UI↑UO↓( V5截止)

转折区4。CD段:1.3V<UI<1.5V UI↑UO

(利用之可构成振荡电路。如产生矩形波)

b.关门电平、开门电平和阈值电压
(1)关门电平
在保证输出为标准高电平U SH ( 常取USH=3V)时,允许输入低电平的最大值称为关门电平 ,用UOFF表示。由上图可得U OFF≈1.0V。显然,只有当输入u I<UOFF 时,与非门才关闭,输出高电平。
(2)开门电平
在保证输出为标准低电平U SL(常取USL=0.3V)时,允许输入高电平的最小值称为开门电平,用 UON表示。由上图可得U ON≈1.2V。显然,只有当u I>UON 时,与非门才开通,输出低电平。
(3)阈值电压
工作在电压传输特性转折区中点对应的输入电压称为阈值电压,又称门槛电平。

3.噪声容限搞干扰能力
VNL(低电平噪声容限)= VOFF-VIL
VNL(高电平噪声容限)= VIH-VON

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