TTL与非门的基本结构及工作原理
1.TTL与非门的基本结构
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。
图2.2.1TTL与非门电路
图2.2.2TTL与非门输入级的由来(a)二极管与门(b)多发射极三极管
拉电流与灌电流:输出为高电平时,向负载输出的电流称为拉电流;
输出端L为低电平时,负载电流流入输出端L并经T4流向地端,称为灌电流。
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,若要T4和二极管D导通,T4的基极要1.4V,现在1V<1.4V,所以
图2.2.3输入全为高电平时的工作情况
(2)输入有低电平0.3V时。
图2.2.4输入有低电平时的工作情况
T1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T4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。
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