什么是三态门? 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——高阻状态的门电路 高阻态相当于隔断状态。 三态门都有一个EN控制使能端,来控制门电路的通断。 可以具备这三种状态的器件就叫做三态(门,总线,......). 1. 三态门的特点
三态输出门电路(TS(Three-state output Gate)门) 上图为三态门输出门电路的原理图。在图中,如果将虚线方框内的两个反相器和一个二极管剪掉,剩下的部分就是典型的TTL与非门电路。 所谓三态是指输出端而言。普通的TTL与非门其输出极的两个晶体管T4、T5始终保持一个导通,另一个截止的推拉状态。T4导通,T5截止,输出高电平Y=1;T4截止,T5导通,输出低电平,Y=0。三态门除了上述两种状态外,又出现了T4、T5同时截止的第三种状态。因为晶体管截止时c、e之间是无穷大阻抗,输出端Y对地、对电源(vcc)阻抗无穷大。因此这第三种状态也称高阻状态。 现对三种状态进行分析: 控制信号可在EN处加入,也可在处加入: EN=0,=1,则C=0,vB1=0.9V,vc2=0.9V vB4=vc2=0.9V,T4截止(T4导通的电位vB4>1.4V) vB1=0.9V,T5截止,输出端Y为高阻状态。 EN=1,=0,C=1,对与非门另两个A、B输入端无影响,为正常的与非门电路。 当A=B=1,则T2、T5导通,vc2=1.0V(前已分析)。二极管D处于反相截止状态(因为其阳极电压vc2=1.0V,小于阴极C点电位vIH=3.4V),在电路中不起作用。 若A、B中有一个为0,则T2、T5截止,由于vc2=vIH+0.7=4.1V,足够保证T4导通。 即当EN=1(=0),二极管D在电路中不起作用,电路保持完整的与非门逻辑功能。 三态门逻辑符号如下:
EN=1, =0, EN=0, Y为高阻状态 =1,Y为高阻状态 常用逻辑门电路符号:
与门 与非门 非门(反相器)
或门 或非门 与或非门
Y=
OC与非门 三态与非门 (外接集电极电 C=1, =0, 阻后 ) C=0,高阻 =1,高阻
C=1,Y=A =0,Y=A C=0,Y高阻 =1,Y高阻
C=1, =0, C=0,Y高阻 =1,Y高阻
例题1:试确定下列各TTL门电路的输出Yi(i=1,……16)
确定左边表格中Y16的值。A、B、C三个控制变量能否取000,001,010,100四种组合?
例题2:试画出Y1、Y2 、Y3 、Y4的波形。A、B的波形如下图所示:
请读者自行画出Y3 、Y4的波形。要求在半分钟(30秒钟)内完成。 三态门电路 |
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