數字電子技術基礎簡明教程第三版(2)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 0。常用的有集電極開路與非門、三態門、或非門、與或非門和異或門等。它們都是在與非門基礎上發展出來的， TTL與非門的上述特性對這些門電路大多適用。 VC可以等于 VCC也可不等于 VCC?二、其他功能的 TTL 門電路 (一 )集電極開路與非門 1. 電路、邏輯符號和工作原理 　　輸入都為高電平時，V2和 V5飽和導通，輸出為低電平 UOL?V　　輸入有低電平時， V2和 V5截止，輸出為高電平 UOH?VC因此具有與非功能。 工作原理 OC門EXIT相當于與門作用。因為 Y Y2中有低電平時， Y 為低電平；只有 Y Y2均為高電平時， Y才為高電平，故 Y =Y1Y2。2. 應用 (1)實現線與　　兩個或多個 OC門的輸出端直接相連，相當于將這些輸出信號相與，稱為線與。 Y　　只有 OC門才能實現線與。普通 TTL門輸出端不能并聯，否則可能損壞器件。注意EXIT(2)驅動顯示器和繼電器等 [例 ] 下圖為用 OC門驅動發光二極管 LED的顯示電路。已知 LED的正向導通壓降 UF=2V，正向工作電流IF=10mA，為保證電路正常工作，試確定 RC的值。解 ： 為保證電路正常工作，應滿足因此　　　　　　 RC=270? 分析：　　該電路只有在 A、 B 均為高電平，使輸出 uO為低電平時，LED才導通發光；否則 LED中無電流流通，不發光。要使 LED發光，應滿足IRc ?IF=10mA。EXITTTL CMOSRLVDD+5V(3)實現電平轉換 　　 TTL與非門有時需要驅動其他種類門電路，而不同種類門電路的高低電平標準不一樣。應用 OC門就可以適應負載門對電平的要求?！　?OC門的 UOL?， UOH?VDD，正好符合 CMOS電路 UIH?VDD， UIL?0的要求。 EXIT即 TriStateLogic門，簡稱 TSL門。其輸出有高電平態、低電平態和高阻態三種狀態。三態輸出與非門電路 EN =1時， P=0， uP=0111V導通截止截止 另一方面， V1導通， uB1=+=1V,V V5截止。　　這時，從輸出端 Y看進去，對地和對電源 VCC都相當于開路， 輸出端呈現高阻態 ，相當于輸出端開路。Y=AB1V導通截止截止Z 這時 VD導通，使 uC2=V+V=1V，使 V4截止。(二 )三態輸出門 1. 電路、邏輯符號和工作原理 工作原理 EN =0時， P=1， VD截止電路等效為一個輸入為 A、 B 和1的 TTL與非門。 Y =ABEXIT綜上所述，可見：(二 )三態輸出門 1. 電路、邏輯符號和工作原理　　只有當使能信號 EN =0時才允許三態門工作，故稱 EN 低電平有效 。EN 稱使能信號或控制信號， A、 B 稱數據信號。當 EN =0時， Y =AB，三態門處于工作態；當 EN =1時，三態門輸出呈現高阻態，又 稱 禁止態。EXITEN即 Enable功能表Z0AB1YEN使能端的兩種控制方式使能端低電平有效 使能端高電平有效功能表Z1AB0YENENEXIT2. 應用 　　任何時刻 EN ENEN3中只能有一個為有效電平， 使相應三態門工作，而其他三態輸出門處于高阻狀態，從而實現了總線的復用。總線 (1)構成單向總線 EXITDIDO/DIDO00高阻態工作DI EN =0時，總線上的數據 DI經反相后在 G2輸出端輸出。(2)構成雙向總線 DIDO/DIDO11工作DO高阻態 EN =1時，數據 DO經 G1反相后傳送到總線上。 工作高阻態時，數據 經反相后傳送到總線上。EXITTTL集成門的類型很多 ,那么如何識別它們 ?各類型之間有何異同 ?如何選用合適的門 ?三、 TTL 集成門應用要點 1. 各系列 TTL集成門的比較與選用 用于民品 用于軍品 　　具有完全相同的電路結構和電氣性能參數，但 CT54系列更適合在溫度條件惡劣、供電電源變化大的環境中工作。 按工作溫度和電源允許變化范圍不同分為 CT74系列 CT54系列EXIT向高速發展 向低功耗發展 按平均傳輸延遲時間和平均功耗不同分 向減小功耗 延遲積發展 措施：增大電阻值措施：(1)采用 SBD和抗飽和三極管；(2)采用有源泄放電路；(3)減小電路中的電阻值?！　∑渲?， LSTTL系列綜合性能優越、品種多、價格便宜； ALSTTL系列性能優于 LSTTL，但品種少、價格較高，因此 實用中多選用 LSTTL。 CT74系列(即標準TTL)CT74L系列(即低功耗 TTL簡稱 LTTL)CT74H系列 (即高速 TTL簡稱 HTTL)CT74S系列(即肖特基 TTL簡稱 STTL)CT74AS系列(即先進肖特基 TTL簡稱 ASTTL)CT74LS系列(即低功耗肖特基 TTL簡稱 LSTTL)CT74ALS系列(即先進低功耗肖特基 TTL簡稱 LSTTL)EXIT集成門的選用要點(1)實際使用中的最高工作頻率 fm應不大于邏輯門最高工作頻率 fmax的一半。 實物圖片 (2)不同系列 TTL中，器件型號后面幾位數字相同時，通常邏輯功能、外型尺寸、外引線排列都相同。但工作速度 (平均傳輸延遲時間 tpd)和平均功耗不同。實際使用時， 高速門電路可以替換低速的；反之則不行。 例如 CT7400CT74L00CT74H00CT74S00CT74LS00CT74AS00CT74ALS00 xx74xx00引腳圖 雙列直插14引腳四 2輸入與非門 EXIT2. TTL集成邏輯門的使用要點 (1)電源電壓用 +5V， 74系列應滿足 5V?5% 。(2)輸出端的連接 普通 TTL門輸出端不允許直接并聯使用。 三態輸出門的輸出端可并聯使用，但同一時刻只能有一個門工作，其他門輸出處于高阻狀態。 集電極開路門輸出端可并聯使用，但公共輸出端和電源 VCC之間應接負載電阻 RL。 輸出端不允許直接接電源 VCC或直接接地。輸出電流應小于產品手冊上規定的最大值。 EXIT3. 多余輸入端的處理 與門和與非門的多余輸入端接邏輯 1或者與有用輸入端并接。接 VCC 通過 1~10k?電阻接 VCC與有用輸入端并接　 　 TTL電路輸入端懸空時相當于輸入高電平，做實驗時與門和與非門等的 多余輸入端可懸空，但使用中多余輸入端一般不懸空，以防止干擾。EXIT或門和或非門的多余輸入端接邏輯 0或者與有用輸入端并接EXIT[例 ] 欲用下列電路實現非運算，試改錯。　　 (ROFF?700?， RON?k?)EXIT解：OC門輸出端需外接上拉電阻 RCY =1 Y =0 RIRON，相應輸入端為高電平。510Ω RIROFF，相應輸入端為低電平。EXIT是由增強型 PMOS管和增強型 NMOS管組成的互補對稱 MOS門電路。比之 TTL，其突出優點為：微功耗、抗干擾能力強。 　 CMOS 集成邏輯門主要要求： 掌握 CMOS反相器的電路、工作原理和主要外特性 。 了解 CMOS數字集成電路的應用要點。