(1)電路結(jié)構(gòu)及工作原理
TTL與非門是TTL邏輯門的基本形式,，典型的TTL與非門電路結(jié)構(gòu)如圖8-16所示,。該電路由輸入級,、倒相級,、輸出級三部分組成,。
輸入級由多發(fā)射極三極管T1和電阻R1構(gòu)成,。可以把T1的集電結(jié)看成一個(gè)二極管,，而把發(fā)射結(jié)看成與前者背靠背的兩個(gè)二極管。這樣,，T1的作用和二極管與門的作用完全相同。
倒相級由三極管T2和電阻R2、R3構(gòu)成,。通過T2的集電極和發(fā)射極，提供兩個(gè)相位相反的信號,，以滿足輸出級互補(bǔ)工作的要求,。
輸出級是由三極管T3、T4,，二極管D和電阻R4構(gòu)成的“推拉式”電路,。當(dāng)T3導(dǎo)通時(shí),，T4和D截止；反之T3截止時(shí),，T4和D導(dǎo)通,。倒相級和輸出級的作用等效于邏輯非的功能,。
輸入端A,、B中至少有一個(gè)為0,。設(shè)A端為0,，其電位約0.3 V,；其余為l,，其電位約為3.6 V,。T1對應(yīng)于輸入端接低電位的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，設(shè)發(fā)射結(jié)的正向?qū)妷簽?.7 V,，此時(shí)T1的基極電位為：
該電壓作用于T1管的集電結(jié)和T2、T3的發(fā)射結(jié),，顯然不可能使T2和T3導(dǎo)通,，所以T2和T3均處于截止?fàn)顟B(tài),。由于T2截止，其集電極電位接近于電源電壓UCC,，因而使T4和D導(dǎo)通,，所以輸出端Y的電位為：
它實(shí)現(xiàn)了“輸入有低,，輸出為高”的邏輯關(guān)系。
輸入端A,、B全為1(設(shè)電位約為3.6 V)。UCC通過R1,、T1的集電結(jié)向T2提供基極電流，使T2飽和,，從而進(jìn)一步使T3飽和導(dǎo)通,。輸出端Y的電位為：
它實(shí)現(xiàn)了“輸入全高,，輸出為低”的邏輯功能,。此時(shí)T2的集電極電位為:
T4,、D必然截止,。
綜上所述,，當(dāng)T1發(fā)射極中有任一輸入為0時(shí),，Y端輸出為1；當(dāng)T1發(fā)射極輸入全1時(shí),，Y端輸出為0,。實(shí)現(xiàn)了與非門的功能,。在使用TTL電路時(shí)要注意輸入端懸空問題,。當(dāng)T1發(fā)射極全部懸空時(shí),，電源UCC仍能通過R1和T1集電結(jié)向T2提供基極電流,，致使T2和T3導(dǎo)通、T4和D截止,，Y端輸出為0,。當(dāng)T1發(fā)射極中有0輸入，其余懸空時(shí),，則仍由0輸入的發(fā)射極決定了T2和T3截止,、T4和D導(dǎo)通,，Y端輸出為1,。由此可見，TTL電路輸入端懸空相當(dāng)于1,。
(2)．主要外部特性參數(shù)
參數(shù)是我們了解TTL電路性能并正確使用的依據(jù),，下面僅就反映TTL與非門電路主要性能的幾個(gè)參數(shù)作簡單介紹,。
10輸出高電平UOH 。
與非門至少有一個(gè)輸入端接低電平時(shí),，輸出電壓的值稱為輸出高電平UOH,。產(chǎn)品規(guī)范值為UOH≥2.4 V,。
20 輸出低電平UOL ,。
與非門所有輸入端都接高電平時(shí),，輸出電壓的值稱為輸出低電平UOL,。產(chǎn)品規(guī)范值為UOL≤0.4 V。
30 扇出系數(shù)No ,。
門電路的輸出端所能連接的下一級門電路輸入端的個(gè)數(shù),，稱為該門電路的扇出系數(shù)No,，也稱負(fù)載能力。一般No≥8,。
40 平均傳輸延遲時(shí)間tpd ,。
在與非門輸入端加上一個(gè)脈沖電壓，則輸出電壓將對輸入電壓有一定的時(shí)間延遲,，從輸入脈沖上升沿的50%處起到輸出脈沖下降沿的50%處的時(shí)間叫做上升延遲時(shí)間tpd1,；從輸入脈沖下降沿的50%處到輸出脈沖上升沿的50%處的時(shí)間叫做下降延遲時(shí)間tpd2,。平均傳輸延遲時(shí)間tpd定義為tpd1與tpd2的平均值,，即：
平均傳輸延遲時(shí)間是衡量與非門開關(guān)速度的一個(gè)重要參數(shù),，此參數(shù)值愈小愈好,。除了與非門外,，TTL門電路還有與門,、或門,、非門,、或非門,、異或門等多種不同功能的產(chǎn)品,。如圖8-17所示介紹的是幾種常用的TTL門電路芯片。
與非門邏輯符號圖
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