反相器的TTL非门
组成结构
典型TTL与非门电路电路组成
输入级——晶体管T1和电阻Rb1构成。
中间级——晶体管T2和电阻Rc2、Re2构成。
输出级——晶体管T3、T4、D和电阻Rc4构成,推拉式结构,在正常工作时,T4和T3总是一个截止,另一个饱和。
工作原理
当输入Vi=3.6V(高电平)
Vb1=3.6+0.7=4.3V 足以使T1(bc结)T2(be结)T3 (be结)同时导通, 一但导通Vb1=0.7+0.7+0.7=2.1V(固定值),此时V1发射结必截止(倒置放大状态)。
Vc2=Vces+Vbe2=0.2+0.7=0.9V 不足以T3和D同时导通,T4和D均截止。
V0=0.2V (低电平)
当输入Vi=0.2V(低电平)
Vb1=0.2+0.7=0.9V不 足以使T1(bc结)T2(be结)T3 (be结)同时导通,
T2 T3均截止, 同时Vcc---Rc2----T4---D---负载形成通路,
T4和D均导通。
V0=Vcc-VRc2(可略)-Vbe4-VD=5-0.7-0.7 =3.6(高电平)
结论:输入高,输出低;输入低,输出高(非逻辑)
主要特点
·TTL优势:
·1、工作速度快 ·2、带负载能力强 ·3、传输特性好
TTL反相器的电压传输特性
电压传输特性是指输出电压跟随输入电压变化的关系曲线,即UO=f(uI)函数关系。如图2.3.2所示曲线大致分为四段:
AB段(截止区):当UI≤0.6V时,T1工作在深饱和状态,Uces1<0.1V,Vbe2<0.7V,故T2、 T3截止,D、T4均导通, 输出高电平UOH=3.6V。
TTL反相器的电压传输特性 BC段(线性区):当0.6V≤UI<1.3V时,0.7V≤Vb2<1.4V,T2开始导通,T3尚未导通。此时T2处于放大状态,其集电极电压Vc2随着UI的增加而下降,使输出电压UO也下降 。CD段(转折区):1.3V≤UI<1.4V,当UI略大于1.3V时, T2 T3均导通, T3进入饱和状态,输出电压UO迅速下降。
DE段(饱和区):当UI≥1.4V时,随着UI增加 T1进入倒置工作状态,D截止,T4截止,T2、T3饱和,因而输出低电平UOL=0.3V。