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1、一.电压传输特性 TTL与非门电压传输特性是表示输出电压UO随输入电压UI变化的一条曲线，电压传输特性曲线大致分为四段：如图2.2所示。,2.2 TTL与非门的外特性与参数,图 2.2TTL与非门电压传输特性（a）测试电路示意图;（b）曲线,（1）AB段。输入电压UI0.6 V时，T1工作在深度饱和状态，UCES10.1V,UB20.7V,故T2、T5截止，T3、T4导通UO3.6 V为高电平。与非门处于截止状态，所以把AB段称截止区（2）BC段。输入电压 0.6VUI1.3 V时，0.7VUB21.4V，T2开始导通，T5仍未导通，T3、T4处于射极输出状态。随UI的增加，UB2增加，UC2
2、下降，并通过T3、T4使UO也下降。因为UO基本上随UI的增加而线性减小，故把BC段称线性区。,（3）CD段。输入电压1.3VUI1.4V时，T5开始导通，并随UI的增加趋于饱和。使输出UO为低电平。所以把CD段称转折区或过渡区。(4)DE段。当UI1.4V时,T2、T5饱和，T4截止，输出为低电平。与非门处于饱和状态。所以把DE段称饱和区。,二.主要参数（1）输出高电平UOH和输出低电平UOL。电压传输特性曲线截止区的输出电压为UOH，饱和区的输出电压为UOL：一般产品规定UOH2.4V，UOL0.4 V。,（2）阈值电压UTH：电压传输特性曲线转折区中点所对应的输入电压为UTH，也称门槛电
3、压。一般TTL与非门的UTH 1.4V。（3）关门电平UOFF和开门电平UON：保证输出电平为额定高电平（2.7V左右）时，允许输入低电平的最大值，称为关门电平UOFF。通常UOFF1V,一般产品要求UOFF0.8 V。保证输出电平达到额定低电平（0.3V）时，允许输入高电平的最小值，称为开门电平UON。通常UON1.4V，一般产品要求UON1.8 V。,（4）噪声容限UNL、UNH：在实际应用中，由于外界干扰、电源波动等原因，可能使输入电平UI偏离规定值。为了保证电路可靠工作，应对干扰的幅度有一定限制，称为噪声容限。它是用来说明门电路抗干扰能力的参数。输入低电平噪声容限UNL：是指在保证输出
4、为高电平UOH的前提下，输入低电平的允许上限值UILmax与输入低电平（前级输出低电平）USL之差用UNL表示:UNL=UILmax-USL 输入高电平噪声容限UNH：是指在保证输出为低电平UOL的前提下，输入高电平的允许下限值UIHmin与输入高电平（前级标准输出高电平）USH之差 UNH=UIHmin-USH,(5)输入短路电流IIS：当UI=0时，流经这个输入端的电流称为输入短路电流IIS。输入短路电流的典型值约为-1.5mA。(6)输入漏电流IIH：当UIUth时,流经输入端的电流称为输入漏电流IIH，即T1倒置工作时的反向漏电流。其值很小，约为10A。(7)扇出系数NO：扇出系数是以
5、同一型号的与非门作为负载时，一个与非门能够驱动同类与非门的最大数目，通常NO8。,（8）平均延迟时间tpd：平均延迟时间指输出信号滞后于输入信号的时间，它是表示开关速度的参数，一般,TTL与非门tpd为340ns。（9）空载导通电源电流ICCL：是指输入端全部悬空（相当于输入1），与非门处于导通状态时，电源提供的电流。（10）空载截止电源电流ICCH：是指输入端接低电平、输出端开路时，电源提供的电流。（11）空载导通功耗PON和空载截止功耗POFF：将ICCL和ICCH分别乘以电源电压就得到PON和POFF，它们是衡量集成电路本身功耗水平的参数。（12）速度功耗积（dp积）：平均延迟时间与空载
6、功耗的积。其值越小越好。,表 2.2 常用TTL门电路型号,三、TTL与非门产品介绍 部分常用中小规模TTL门电路的型号及功能如表2.2所示。,图 2.774LS00、74LS20管脚图,图2.7所示是74LS00及74LS20管脚排列示意图。,表 2.3 TTL器件型号组成的符号及意义,TTL器件型号由五部分组成，其符号和意义如表2.3所示。,例如:CT 74 H 10 F 封装形式：全密封扁平封装 器件品名：三3输入与非门 器件系列：高速 温度范围：0+70 中国制造:TTL器件,_,_,_,_,_,二、CMOS门电路系列及型号的命名法 CMOS逻辑门器件有三大系列:4000系列、74C系
7、列和硅氧化铝系列。1.4000系列 表2.5列出了4000系列CMOS器件型号组成符号及意义。,表2.5 CMOS器件型号组成符号及意义,表2.6 几家国外公司CMOS产品代号,表2.6列出了国外主要生产公司的产品代号。,例如：CC 40 30 R 表示温度范围：-55 85 表示器件品种：四-2输入异或门 表示器件系列代号 表示中国制造的CMOS器件 2.74C系列 74C系列有：普通74C系列、高速MOS74HC/HCT系列及先进的CMOS74AC/ACT系列。,_,_,_,_,2.3CMOS集成门电路,MOS集成逻辑门是采用MOS管作为开关元件的数字集成电路。它具有工艺简单、集成度高、抗
8、干扰能力强、功耗低等优点，MOS门有PMOS、NMOS和CMOS三种类型，CMOS电路又称互补MOS电路，它突出的优点是静态功耗低、抗干扰能力强、工作稳定性好、开关速度高，是性能较好且应用较广泛的一种电路。,1.与非门,2.或非门,图 CMOS传输门,3.CMOS传输门传输门是数字电路用来传输信号的一种基本单元电路。其电路和符号如图所示，,TTL门电路的其他类型 TTL门电路除与非门之外，还有许多种门电路，1.集电极开路门（OC门）,在实际使用中，可直接将几个逻辑门的输出端相连，这种输出直接相连，实现输出与功能的方式称为线与。,但是普通TTL与非门的输出端是不允许直接相连的，,OC门电路,OC
9、(Open Collector)门，其电路及符号如图2.11所示。,TTL与非门直接线与的情况,实现线与逻辑的OC门，其逻辑表达式为,图 三态门电路、符号,2.三态门（TSL门）三态门，是指逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态高阻状态（或称禁止状态）的门电路，简称TSL(Tristate Logic)门。电路如图(a)所示。,图 三态门的应用举例,三态门的主要用途是实现多个数据或控制信号的总线传输，如图所示。,2.1.4TTL集成门电路使用注意事项在使用TTL集成门电路时，应注意以下事项：电源电压（UCC）应满足在标准值5V+10%的范围内(2)TTL电路的输出端所接负载，不能
10、超过规定的扇出系(3)注意TTL门多余输入端的处理方法。1.与非门 与非门多余输入端的三种处理方法如图2.16所示。,图 2.16与非门多余输入端的处理方法(a)接电源;(b)通过R接电源;（c）与使用输入端并联,图 2.17或非门多余输入端的处理方法(a)接地;(b)通过R接地;（c）与使用输入端并联,2.或非门 或非门多余输入端的三种处理方法如图2.17所示。,2.1.5 CMOS集成电路使用注意事项 TTL电路的使用注意事项，一般对CMOS电路也适用。因CMOS电路容易产生栅极击穿问题，所以要特别注意以下几点：(1)避免静电损失。存放CMOS电路不能用塑料袋，要用金属将管脚短接起来或用金
11、属盒屏蔽。工作台应当用金属材料覆盖并应良好接地。焊接时，电烙铁壳应接地。(2)多余输入端的处理方法。CMOS电路的输入阻抗高，易受外界干扰的影响，所以CMOS电路的多余输入端不允许悬空。多余输入端应根据逻辑要求或接电源DD(与非门、与门），或接地（或非门、或门），或与其他输入端连接。,2.4CMOS电路与TTL电路的连接1.TTL电路驱动CMOS电路(1)当TTL电路驱动4000系列和HC系列CMOS时，如电源电压UCC与UDD均为5V时，TTL与CMOS电路的连接如图2.21（a）所示。,2 2 1图 TTL-CMOS电路的接,(2)当TTL电路驱动HCT系列和ACT系列的CMOS门电路时，因两类电路性能兼容，故可以直接相连，不需要外加元件和器件。,图 2.22CMOSTTL电路的接口,2.CMOS电路驱动TTL电路 CMOS和TTL电路的连接，如图2.22所示。,
