回覆列表
-
1 # 知足常樂0724
-
2 # 創意電子DIY分享
TTL與非門是數位電路中常用的一種閘電路,下面我們詳細介紹一下這種與非門內部電路是如何工作的。▲ TTL與非門內部電路圖。
TTL與非門一般由三部分組成,多發射極三極體T1及電阻R1組成輸入級;三極體T2及電阻R2、R3組成中間級;三極體T3~T5組成輸出級。
當T1的三個發射極A、B、C中只要有一個為低電平,都會使T1飽和導通。在T1導通後,T2和T5處於截止狀態,T3和T4則處於導通狀態,這樣TTL與非門的輸出端輸出的即為高電平。
若多發射極三極體T1的三個發射極皆為高電平,此時T1的發射極和集電極將顛倒使用(實際上T1並不是一個簡單的三極體,圖中那樣畫是為了便於介紹電路原理),這樣T2和T5將導通,T3和T4截止,輸出級輸出變為低電平。這就是TTL與非門的工作過程。▲ 74LS00四2輸入端與非門。
上圖中的74LS00是一款常用的低功耗TTL與非門,其工作電壓為5V,內部有四個2輸入端的與非門。
TTL與非閘電路結構怎麼看的?
答;從提問者的圖片中可以清楚看到,它是一個標準的TTL與非閘電路。
幾十年前,半導體技術相對落後,人們為了組成邏輯電路,都是利用二極體(D)與三極體(T)來組成DTL邏輯電路。隨著半導體積體電路技術的不斷提升,人們把與門的輸入端的二極體取消了,直接利用多發射極半導體三極體來代替二極體(D),於是就產生了TTL(三極體T與三極體T)與非閘電路。
與非閘電路是由與閘電路和非閘電路結合組成的。
與閘電路的特性是,只有當所有的輸入都為高電平時,才有訊號輸出的的電路叫與閘電路。
所謂“非門”電路,實際上是一個共發射極開關放大器(俗稱;反相器)。
與非閘電路,它由三部分組成。(詳細見下圖)
①輸入級;輸入級由多發射極電晶體T1,二極體D1、D2和電阻R1組成。
②中間級;中間級由T2,R2和R3組成。T2的集電極、C2和發射極E2分別提供兩個相位相反的電壓訊號。
從電路結構示意圖來了解,TTL與非門不難看出;與非閘電路的輸入端至少有一個(假設A端)接低電平,0.3Ⅴ,(B點輸入為3.6V高電平)。T1電晶體的A端發射結導通,UB1=UA+UBE1=1V,其它發射結反向偏置截止。因為UB1=1Ⅴ,所以T2,T5截止,UC2≈Ucc,T4電晶體工作在放大狀態,於是電路中的F點(Uo)輸出高電平(5-0.7-0.7)Ⅴ=3.6Ⅴ。
當T1的輸入端(A、B兩點)
全接入高電平,即T1,UB1=UBc1+UBE2+UBE5=0.7ⅹ3=2.1Ⅴ時,T1的發射結反向偏置,集電極正向偏置,它工作在倒置放大狀態,並且T2,T5三極體工作在飽和狀態下,T4,UC2=UcEs2+UBE51≈1Ⅴ截止,T5處於深度飽和狀態,則電路F(Uo)輸出為低電平,Uo=0.3V。
當輸入端A、B全部接高電平時,則F點(Uo)輸出為低電平。T1→處於倒置放大狀態,T2→處於飽和狀態,T4→處於截止狀態,T5→處於深度飽和狀態。
當輸入端至少有一個接為低電平時,輸出Uo則為高電平,T1→處於深度飽和狀態,T2→處於截止狀態,T4→處於放大狀態,T5→處於截止狀態,由此可見,電路的輸出與輸入之間滿足TTL與非閘電路的邏輯關係,(F=AB)。
以上為個人理解,如有不妥之處,敬請批評指正為感。
知足常樂2018.7.5於上海