晶体管晶体管逻辑电路ppt课件.ppt

《晶体管晶体管逻辑电路ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章晶体管-晶体管逻辑电路4.1一般的TTL与非门4.2STTL和LSTTL电路4.3LSTTL门电路的逻辑扩展4.4ASTTL和ALSTTL电路4.5中、大规模集成电路中的简化逻辑门4.6LSTTL电路的版图设计1各种系列的TTL门电路TTL改进电路典型TTL10ns/10mWH系列TTL6ns/22mWL系列TTL33ns/1mWS系列TTL3ns/20mWAS系列TTL1.5ns/22mWLS系列TTL9.5ns/2mWALS系列TTL4ns/1mW降低功耗提高速度1962年1969年1971年1979年24.1一般的TTL与非门4.1.1标准TTL与非门Q5的集电极电位和D

2、的阴极电位相等。tpd·PD=100pJQ5DС,D-D+EB3TTL反相器的典型电路VIH=3.4V,VIL=0.2VVON=0.7VVCC=5V低电平VIL输入：T1深饱和，T2截止，T4导通，T5截止输出高电平VOH高电平VIH输入：T1倒置T2导通，T4截止，T5导通输出低电平VOLD1箝位二极管D2—电平位移二极管4TTL反相器的电压传输特性电压传输特性电压传输特性曲线：Vo=f（Vi）阈值电压VTH——电压传输特性的过渡区所对应的输入电压，即决定电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。即Vi＜VTH，与非门关门，输出高电平；Vi＞VTH，与非门开门，输出低

3、电平。VTH又常被形象化地称为门槛电压。VTH的值为1.3V～1.４V。AB区—截止区BC区—线性区CD区—转折区DE区—饱和区5四管单元TTL与非门的电压传输特性Vi/VVB2/V61、电路特点输入级采用多发射极管，在电路截止瞬态，Q1对Q2基极有很强的反抽作用上升时间r。输出级采用图腾柱结构（推挽），Q3-D和Q5交替工作功耗，速度。由于输出低电平时Q5处于饱和态，在向高电平转换时，基区少子存贮电荷只有通过R3泄放，速度较慢，影响上升时间。72、TTL电路的不足与改进措施由上面的分析可见：欲使电路速度tpd=(tpLH+tpHL)/2下降，即tpHL输出管驱动

4、电流，即IB饱和深度超量存贮电荷tpLHtpLH饱和深度IBtpHL采用有源泄放网络，可以部分改善要解决这一矛盾，须在保证较大的驱动电流条件下设法控制晶体管的BC结上的正向偏压，加以箝位，迫使晶体管不进入饱和/深饱和区非饱和或抗饱和TTL电路。84.1.3六管单元TTL与非门94.2STTL和LSTTL电路电路构成：凡可能工作在饱和区或反向工作区的晶体管（即除Q3以外的所有管子）均加SBD箝位。Q5基极接RB、RC、Q6组成有源泄放网络。Q3、Q4构成达林顿射随器，Q4的BE结代替四管单元的电平位移二极管D。10•电压传输特性的矩形性好，即转换区陡峭。

5、稳态时，Q5导通前，Q6不通，IE2没有通路，保证Q2和Q5都不通。保证了输出高电平的稳定。只有当Q1的基极电压VB1=VI+VBE1VBCth1+VBEth2+VBEth5即VI(VBCth1+VBEth2+VBEth5)-VBE11.1V此时，Q2、Q5导通，V0随VI上升迅速下降。转换区很陡。从而提高了噪声容限。电路特点：优点：•输入端SBD箝位保护，由于导通电压低（0.3V)，在负向脉冲达到-0.9~-1V左右，即导通保护抗干扰能力增强。而pn结二极管为-1.5V。•Q1加SBD箝位，在反向工作时“发射区”注入效率，可减小高电平输入电流。•电路瞬态特性好，速

6、度快。（Q6管导通/截止都比Q5延迟一段时间）11缺点：——电路抗干扰能力下降一方面，SBD使VCES1提高0.1~0.2V，门坎电平VIL(max)降低了0.1~0.2V。另一方面，Q5加SBD后，VBC5由0.6V0.3~0.4V，则，输出低电平：VOL=VCE5+rcs5IC5=(VBE5-VBC5)+rcs5IC5将提高0.2~0.3V.因此，低电平噪容VNL=VIL(max)-VOL(max)将有所降低。124.2.2LSTTL(LowpowerSchottkyTTL)电路低功耗肖特基晶体管-晶体管逻辑电路此类电路低功耗主要是通过选取适当的电阻阻值来实现的。一般其阻值约

7、为标准门的5倍，功耗也仅为标准门的1/5。13电路结构及特点输入级D3、D4是输入反向箝位二极管，可有效地限制反向过冲，控制振铃幅度。R1、D1、D2组成SBD输入的DTL输入电路。特点：•速度快。Q2加SBD箝位后，其超量存贮电荷减少；SBD为多子导电，且导通电压低。•输入电流小，前一级的电路负载能力增强。•SBD反向击穿电压在10V以上，可将不用的输入端直接与VCC相接。14驱动级由Q2、R2及有源泄放网络Q6、RB、RC组成。特点：•电路瞬态特