1、输出级输出级由由T3、D2、T4和和R4构成构成推拉式推拉式的输出的输出级。能有效地降低级。能有效地降低输出级的静态功耗输出级的静态功耗并提高了驱动负载并提高了驱动负载的能力。的能力。中间级中间级由由T2和电阻和电阻R2、R3组成，从组成，从T2的集电极和发射极的集电极和发射极同时同时输出输出两个相位两个相位相反相反的信号，作为的信号，作为T T3 3和和T T4 4输出级的驱输出级的驱动信号；动信号；3.4.1 TTL反相器反相器1.1.电路结构和工作原理电路结构和工作原理输入级输入级由由T1和电阻和电阻R1组成。组成。D1可以防可以防止输入端出现过大止输入端出现过大的负电压。的负电压。3.
2、4 TTL门电路门电路1TTL电路正常工作电压规定为电路正常工作电压规定为5V（1 1）当输入为低电平（）当输入为低电平（I I =0.2 V）mA 0251 1B1CCB1.RvVi 0 BS1 IBS1B1Ii T1 深度饱和深度饱和截止截止导通导通导通导通截止截止饱和低电平低电平T3D2T4T2T T1 1输入输入高电平高电平输出输出T2、T4截止，截止，T3、D2导通导通 V 3.6V)7.07.05(22DBE3OvvvVvRCC注意：注意：即使是同一型号的器件，即使是同一型号的器件，在电路参数上也存在一定的分散在电路参数上也存在一定的分散性，而且输出端所接的负载情况性，而且输出端所
3、接的负载情况也不一定相同，因此也不一定相同，因此VOH值也会值也会有差异。有差异。（2）当输入为高电平（）当输入为高电平（I=3.6 V）T2、T4饱和导通饱和导通 T1:倒置状态倒置状态 T3和和D2截止截止饱和饱和截止截止截止截止饱和饱和倒置倒置高电平高电平T3D2T4T2T T1 1输入输入低电平低电平输出输出当当VI由低电平开始上升时由低电平开始上升时VIVB1，当，当VB1=2.1V时时VC20.7+0.1=0.8V使输出为低电平使输出为低电平vO=VCES40.2V电压传输特性电压传输特性2.输入特性输入特性 mA1 104/)2.07.05(/)(V2.031ILBE1CCILI
4、LI RVvVIVV时时，当当A4001.0,V1.2V6.3IH(max)IH1B1IHI IITvVV非非常常小小输输入入电电流流小小于于处处于于“倒倒置置”状状态态，时时，当当结论：无论输入为高电平还是低电平，输入电流都不等于零。结论：无论输入为高电平还是低电平，输入电流都不等于零。而且空载下的电源电流也比较大。这两点与而且空载下的电源电流也比较大。这两点与CMOS电路形成电路形成了鲜明的对照。由于了鲜明的对照。由于TTL电路的功耗比较大，所以难以做成大电路的功耗比较大，所以难以做成大规模集成电路。规模集成电路。开门电阻开门电阻RON；关门电阻；关门电阻ROFF。TTLTTL与非门输入端
5、经电阻接地时，一定要注意电阻的阻值：当与非门输入端经电阻接地时，一定要注意电阻的阻值：当RRRRONON时就相当于输入高电平；当时就相当于输入高电平；当RRRROFFOFF时就相当于输入低电平。时就相当于输入低电平。输入负载特性：输入负载特性：4ROH在在100 以内；以内；IOH（max）0.4mAROL小于小于8；IOL（max）tPHL 在在74系列中，系列中，tPHL8ns，tPLH12ns，平均传输延迟时间平均传输延迟时间tpd在在10ns左右。左右。3.各种系列各种系列TTL门电路的性能比较门电路的性能比较参数名称与符号参数名称与符号系列系列7474S74LS74AS74ALS74
6、F传输延迟时间传输延迟时间tpd（ns）939.51.743每个门的功耗（每个门的功耗（mW）1019281.24延迟延迟-功耗积功耗积dp（pJ）90571913.64.812 为了提高电路的性能，不断地对为了提高电路的性能，不断地对TTL电路进行改进，以求电路进行改进，以求降低功耗和缩短传输延迟时间降低功耗和缩短传输延迟时间，于是产生了多种改进系列产品。，于是产生了多种改进系列产品。不同门电路的接口问题不同门电路的接口问题:驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流驱动电路必须能为负载电路提供足够的驱动电流 驱动电路驱动电路 负载电路负载电路1、）、）VOH(min)VIH(min)2、）
7、、）VOL(max)VIL(max)4、）、）IOL(max)IIL(total)驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平驱动电路必须能为负载电路提供合乎相应标准的高、低电平 IOH(max)IIH(total)3、）、）结论：当用结论：当用TTL门电路驱动门电路驱动CMOS门电路时，必须考虑电压是否满足要求；门电路时，必须考虑电压是否满足要求；当用当用CMOS门电路驱动门电路驱动TTL门电路时，必须考虑电流是否满足要求。门电路时，必须考虑电流是否满足要求。课堂练习：课堂练习：P P106106 3.19 3.19解：由表解：由表3.4.13.4.1可知，与非门可知，与非门G G0
8、 0的的I IOHOH（maxmax）=-0.4mA=-0.4mA、I IOL(maxOL(max)=8mA=8mA，G G1 1GGn n的的I IIH(maxIH(max)=20uA=20uA、I IIL(maxIL(max)=-0.4mA=-0.4mA 当门当门P P输出为低电平时，输出为低电平时，当门当门P P输出为高电平时，输出为高电平时，N应选取应选取 NOL，NOHmin，即，即N10 204.08IL(max)OLOLmAmAIIN10mA02.02mA4.0I2INIH(max)OHOHG0的输出端最多可以接的输出端最多可以接10个同样的门电路。个同样的门电路。小小 结结掌握掌握TTLTTL逻辑门电路的逻辑功能分析及应用。逻辑门电路的逻辑功能分析及应用。作作 业业P105 3.13、3.14、3.17、3.21掌握掌握TTLTTL门电路与门电路与CMOSCMOS门电路的性能参数区门电路的性能参数区别。别。思考：一个双输入端的思考：一个双输入端的TTL与非门和一个双输入端的与非门和一个双输入端的CMOS与非门，它们的输入端均是与非门，它们的输入端均是一端接高电平，另一端通过一个一端接高电平，另一端通过一个10k 的电阻接地，则的电阻接地，则TTL与非门输出为与非门输出为 ，CMOS与非门输出为与非门输出为 。
