TTL与非门的基本结构及工作原理

TTL与非门的基本结构及工作原理1．TTL与非门的基本结构以DTL与非门电路为基础，根据提高电路功能的需要，从以下几个方面加以改进，从而引出TTL与非门的电路结构。+VV123123D12313CC（+5V）R130ΩABCTTTRT4kΩRb11243c2c4Re2oVVc2e2输入级中间级输出级1.6kΩ1kΩ图2.2.1TTL与非门电路图2.2.2TTL与非门输入级的由来（a）二极管与门（b）多发射极三极管拉电流与灌电流：输出为高电平时，向负载输出的电流称为拉电流；输出端L为低电平时，负载电流流入输出端L并经T4流向地端，称为灌电流。BAC+V+V13RPCC（+5V（（+5V（CCABCTPPPNNNNb1R12．TTL与非门的逻辑关系因为该电路的输出高低电平分别为3.6V和0.3V，所以在下面的分析中假设输入高低电平也分别为3.6V和0.3V。（1）输入全为高电平3.6V时。T2、T3导通，VB1=0.7×3=2.1（V），从而使T1的发射结因反偏而截止。此时T1的发射结反偏，而集电结正偏，称为倒置放大工作状态。由于T3饱和导通，输出电压为：VO=VCES3≈0.3V。这时VE2=VB3=0.7V，而VCE2=0.3V，故有VC2=VE2+VCE2=1V。1V的电压作用于T4的基极，若要T4和二极管D导通，T4的基极要1.4V，现在1V1.4V，所以使T4和二极管D都截止。可见实现了与非门的逻辑功能之一：输入全为高电平时，输出为低电平。+VV3.6V13123123D123（+5V）CCRACBTTTRT1KRb11243c2c4e2Ro2.1V1.4V0.7V1V0.3V倒置状态饱和饱和截止截止4kΩ1.6kΩ130Ω图2.2.3输入全为高电平时的工作情况（2）输入有低电平0.3V时。+VV0.3V3.6V13123123D123Ro130Ω1c2c43BACCT2RCRRT4b1TT4kΩe21V5V3.6V饱和截止截止导通导通4.3V1.6kΩ1kΩ图2.2.4输入有低电平时的工作情况T1发射结导通，T1的基极电位被钳位到VB1=1V。T2、T3都截止。由于T2截止，流过RC2的电流仅为T4的基极电流，这个电流较小，在RC2上产生的压降也较小，可以忽略，所以VB4≈VCC=5V，使T4和D导通，则有：VO≈VCC-VBE4-VD=5-0.7-0.7=3.6（V）可见实现了与非门的逻辑功能的另一方面：输入有低电平时，输出为高电平。综合上述两种情况，该电路满足与非的逻辑功能，是一个与非门。