《数字电路与数字逻辑》第三章课件

1(a)电 路 A F 低 电 平 0.4 V ）通 常 NO8。IS(max)GII IH(max)LII和 ， 中 较 小 的 一 个 。 9图 3.2.8 uO=UOH时 TTL与 非 门 输 出 特 性(a) uO=UOH时 输 出 特 性 (b)拉 电 流 负 载 示 意 10图 3.2.9 uO=UOL时 TTL与 非 门 输 出 特 性(a) uO=UOL时 输 出 特 性 (b)灌 电 流 负 载 示 意 11图 3.2.10 TTL与 非 门 的 扇 出 12 (5)动 态 特 性 传 输 延 迟 tPHL tPLHuIuO图 3.2.11 TTL与 非 门 的 传 输 延 迟&uI uO 13 2 ttt PLHPHLpd 54/74系 列 ， 10ns左 右1 u0uI已 知 tpd=10ns uI/V t3.40.2 0.1nsu0/V t3.40.2 14Vcc与 地 间 接 退 耦 电 容 以 消 除 尖 峰 电 流 带 来 的电 路 间 的 串 扰 。 动 态 尖 峰 电 流uIO t ticcO ICCHICCL图 3.2.12 动 态 尖 峰 电 流 15 二 、 改 进 型 TTL与 非 门1. 54H/74H系 列图 3.2.13 54H/74H系 列 与 非 门 （ 54H/74H00)的 电 路 结 构 16 (1)输 出 级 采 用 达 林 顿 结 构 三 极 管 ；(2)降 低 电 阻 的 阻 值tpd 6ns,但 加 大 了 电 路 的 静 态 功 耗 。减 小 了 门 电 路 输 出 高 电 平 时 的 输 出 电 阻 。提 高 了 三 极 管 的 开 关 速 度 使 tpd 。 17 2. 54S/74S系 列 18 3.02.01.0O 0.4 0.8 1.2 1.6 uI/V u0/V （ b） 电 压 传 输 特 性图 3.2.14 54S/74S系 列 与 非 门 （ 54S/74S00)的 电 路 结 构 19 (1)引 入 抗 饱 和 三 极 管 。(2)引 入 有 源 泄 放 电 路 。tpd =35ns， 电 路 的 静 态 功 耗 仍 比 较 大 。减 轻 三 极 管 的 饱 和 深 度 ， 使 tpd 。加 速 T5 的 导 通 或 截 止 ， 使 tpd 。 20图 3.2.15 抗 饱 和 三 极 管 21 3.54LS/74LS 系 列图 3.2.16 54LS/74LS系 列 与 非 门 （ 54LS/74LS00)的 电 路 结 构 22tpd =10ns。 (1)提 高 电 阻 值 。(2)引 入 抗 饱 和 三 极 管 和 有 源 泄 放 回 路 。(3)引 入 SBD（ 无 电 荷 存 储 效 应 ） 代 替 多 发 射 极三 极 管 。(4)引 入 D3、 D4 加 速 关 态 开 态 过 程 。 23 表 3.2.1 不 同 系 列 TTL门 电 路 的 性 能 比 较参 数 名 称 TTL门 电 路 系 列 名 称54/74 54H/74H 54S/74S 54LS/74LStpd(ns) 10 6 4 10功 耗 /每 门 (mW) 10 22.5 20 2pd(nsmW) 100 135 80 20 24 三 、 其 它 类 型 的 TTL门 电 路典 型 TTL与 非 门 的 输 入 、 输 出 特 性 仍 适 用1.TTL或 非 门2.TTL异 或 门 3.集 电 极 开 路 的 门 电 路 （ OC门 ）(1)引 入 OC门 的 原 因 由 于 是 推 拉 式 输 出 ， 输 出 端 不 能 直 接 并 联 ，不 能 实 现 线 与 功 能 。 25(a)电 路B A VccR1 R2 R3 R4T4T1 T2 T5 Y1R1T 2T （ b） 逻 辑 符 号1BA Y图 3.2.17 TTL或 非 门 电 路 26(a)电 路 27 1BA（ b） 国 标 符 号 Y BA（ b） 曾 用 符 号 Y图 3.2.18 TTL异 或 门 电 路 28 例 1 试 分 析 下 图 所 示 电 路 的 逻 辑 功 能 ， 列 出 真 值表 ， 写 出 P的 逻 辑 表 达 式 。PAB VCC 解 ： 列 真 值 表 如 下 ：A B P0 0 10 1 11 0 11 1 0 P = AB由 真 值 表 知 ： 29 Y&BA 图 3.2.19 推 拉 式 输 出 级 并 联 的 情 况Y1&DC Y2 YG1G2（ a） 30 不 能 直 接 驱 动 大 电 流 、 高 电 压 的 负 载 。 输 出 高 电 平 是 固 定 的 ， 缺 乏 灵 活 性 。(2)OC门 概 念 逻 辑 符 号 使 用 时 ， 需 外 接 电 源 和 电 阻 )R,V( LCC 31（ a） 电 路 &BA (b)国 标 符 号 YBA (c)曾 用 符 号 Y图 3.2.20 集 电 极 开 路 与 非 门 的 电 路 和 图 形 符 号 32图 3.2.21 OC门 输 出 并 联 的 接 法 及 逻 辑 图 33 (3)外 接 电 阻 RL 的 确 定设 n个 门 并 接 ， 驱 动 m个 负 载 门 的 输 入 端 。 所 有 OC门 输 出 高 电 平 )( (min)OHO Uu I IH:负 载 门 输 入 漏 电 流 。IOH:OC门 输 出 漏 电 流 ； IHOH OHCC mInI UV (min) IHOH OCCL mInI uVR )( IHOHLOCC mInIRuV 34 只 有 一 个 OC门 输 出 低 电 平 ： )( (max)OLO Uu )( (max) ILGLOCC ImIRuV I IL： 负 载 门 低 电 平 输 入 电 流 ILG OLCC ImI UV (max) (max) ILG OCCL ImI uVR (max)I G（ max） ： OC门 最 大 灌 电 流 35图 3.2.22 RL(max)的 确 定 36图 3.2.23 RL(min)的 确 定 37 作 驱 动 器 (4)OC门 的 应 用 线 与 用 于 接 口 电 路 ， 实 现 TTL CMOS 电 平 转 换 38 作 业 题3.43.53.6