三态门

2020/10/1112.4.3三态输出门电路（TSL门）2.4.1TTL与非门2.4.2集电极开路门（OC门）2.4其它类型TTL门电路结束放映2020/10/112复习TTL反相器的电压传输特性有哪几个区？TTL反相器主要有哪些特性？TTL反相器的主要参数有哪些？2020/10/1132.4.1TTL与非门每一个发射极能各自独立形成正向偏置的发射结，并可使三极管进入放大或饱和区。图2-16多发射极三极管1．TTL与非门的电路结构及工作原理有0.3V箝位于1.0V全为3.6V集电结导通2020/10/114图2-17三输入TTL与非门电路(a)电路(b)逻辑符号全1输出0有0输出11V2.1V2020/10/115为了提高工作速度，降低功耗，提高抗干扰能力，各生产厂家对门电路作了多次改进。74系列与54系列的电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。其不同之处见下表所示。系列参数74系列54系列工作环境温度0~70OC-55~125OC电源电压工作范围5V±5%5V±10%2．TTL门电路的改进系列2020/10/116表2-6不同系列TTL门电路的比较系列参数54/74标准54H/74H高速54S/74S肖特基tpd/ns1064P/门/mw1022.520系列参数54LS/74LS低功耗肖特基54ALS/74ALS低功耗肖特基高速tpd/ns104P/门/mw21其中LS系列的综合性能(功耗延迟积)较优，价格较ALS系列优越，因此得到了较广的应用。2020/10/117对于不同系列的TTL器件，只要器件型号的后几位数码一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。例如，7420、74H20、74S20、74LS20都是四输入双与非门，都采用14条引脚双列直插式封装，而且各引脚的位置也是相同的。2020/10/1182.4.2集电极开路门（OC门）为何要采用集电极开路门呢？推拉式输出电路结构存在局限性。首先，输出端不能并联使用。若两个门的输出一高一低，当两个门的输出端并联以后，必然有很大的电流同时流过这两个门的输出级，而且电流的数值远远超过正常的工作电流，可能使门电路损坏。而且，输出端也呈现不高不低的电平，不能实现应有的逻辑功能。2020/10/119图2-18推拉式输出级并联的情况01很大的电流不高不低的电平：1/0?2020/10/1110其次，在采用推拉式输出级的门电路中，电源一经确定（通常规定为5V），输出的高电平也就固定了（不可能高于电源电压5V），因而无法满足对不同输出高电平的需要。集电极开路门（简称OC门）就是为克服以上局限性而设计的一种TTL门电路。2020/10/1111(1)电路结构：输出级是集电极开路的。1．集电极开路门的电路结构(2)逻辑符号：用“◇”表示集电极开路。图2-19集电极开路的TTL与非门（a）电路（b）逻辑符号集电极开路2020/10/1112(3)工作原理：当VT3饱和，输出低电平UOL＝0.3V；当VT3截止，由外接电源E通过外接上拉电阻提供高电平UOH＝E。因此，OC门电路必须外接电源和负载电阻，才能提供高电平输出信号。2020/10/1113(1)OC门的输出端并联，实现线与功能。RL为外接负载电阻。图2-20OC门的输出端并联实现线与功能Y1Y2Y000010100111Y1=ABY2=CDCDABCDABYYY212.OC门的应用举例2020/10/1114图2-21用OC门实现电平转换的电路（2）用OC门实现电平转换2020/10/11152.4.3三态输出门电路（TS门）三态门电路的输出有三种可能出现的状态：高电平、低电平、高阻。何为高阻状态？悬空、悬浮状态，又称为禁止状态。测电阻为∞，故称为高阻状态。测电压为0V，但不是接地。因为悬空，所以测其电流为0A。2020/10/1116(1)电路结构：增加了控制输入端（Enable）。1．三态门的电路结构(2)工作原理：01截止Y＝ABEN=0时，电路为正常的与非工作状态，所以称控制端低电平有效。2020/10/111710导通1.0V1.0V截止截止悬空当EN=1时，门电路输出端处于悬空的高阻状态。2020/10/1118控制端高电平有效的三态门(2)逻辑符号控制端低电平有效的三态门用“▽”表示输出为三态。高电平有效低电平有效2020/10/11192．三态门的主要应用－实现总线传输要求各门的控制端EN轮流为高电平，且在任何时刻只有一个门的控制端为高电平。图2-23用三态门实现总线传输如有8个门，则8个EN端的波形应依次为高电平，如下页所示。2020/10/11202020/10/1121作业题1、2-22、2-3