在数字电路中,应用最广泛的就是TTL集成门电路和CMOS集成门电路,下面分别进行介绍。
TTL线路代表这晶体管—晶体管—逻辑电路,也就是当逻辑线路的输入和输出都使用晶体管时,这个线路就称为TTL线路。
我们以一个简单的TTL非门电路来讲解,下图为TTL非门线路图:
上图为TTL集成非门的内部线路图,我们假设三极管的电流放大系数B=20,饱和压降Uces均为0.2V。
那么从上图我们可以看到输入级由T1、R1、D1组成,D1是保护二极管,是为了防止输入端电压过低而设置的。
中间级由T2、R2、R3组成,T2集电极输出驱动T3,发射极输出驱动T4。
输出级由T3、T4、D2和R4组成,T3和T4作为推拉式输出级,其中T4组成电压跟随器,T3为共射级电路,作为T4的射级负载。这种输出既能提高开关速度,又能提高带负载能力。
当输入为高电平时,电源5V通过R1和T1的集电极向T2、T3提供基极电流,让T2和T3饱和,输出为低电平。此时UB1=UBC1+UBE2+UBE3=0.7+0.7+07=2.1V。这时T1的发射结处于反向偏置,而集电结处于正向偏置,所以T1处于发射结和集电结“倒置”使用的放大状态。由于T2和T3饱和,所以Uo=0.2V,同时我们也可以估算出UC2=UCES2+UB3=0.2+0.7=0.9V。
此时,UB4=UC2=0.9V,作用于T4的发射结和二极管D2的串联支路电压为UC2-Uo=0.9-0.2=0.7V。显然T4和D2均截止,实现了反相器的逻辑关系,当输入为高电平时,输出为低电平。
当然,当输入为低电平时,那么同样的输出就会呈现高电平。
本文由梁桂钊于2023-08-20发表在梁桂钊的博客,如有疑问,请联系我们。
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