TTL与非门的动态特性

2.3.4 TTL与非门的动态特性

传输延迟时间tpd

传输延迟时间指门电路的输出信号相对于输入信号的延迟时间。

电源的动态尖峰电流

TTL门电路的功耗等于电源电压VCC和电源电流ICC的乘积,由于VCC=5V为定值,所以ICC的大小就能反映功耗的大小. 对于上述电路,稳态时,输出为高电平时的电流ICCH≈1.1mA,输出为低电平时的电流ICCL≈3.4mA。

在动态情况下,特别是当输出电平由低突然变为高的过渡过程中,在某个瞬间,会使门电路中的所有管子均导通,使电源电流出现尖峰脉冲. 尖峰电流有时可达40mA。

电源的动态尖峰电流引起的后果:

使电源的平均电流加大. 而且,工作频率越高,平均电流增加越多;

电源的动态尖峰电流通过电源和地线的内阻,形成系统内部的噪声源

2.3.5 其他类型的TTL门电路

除与非门外,TTL电路产品中还有各种功能的门,如或非门、异或门等。

具有不同输入、输出结构的门电路

集电极开路门(OC门) (以与非门为例说明)

OC门的特点:

实现线与功能

说明:

①普通的TTL电路不能将输出端连在一起,输出端连在一起,可能使电路形成低阻通道,使电路因电流过大而烧毁;

②由于OC门的集电极是开路的,要实现正常的逻辑功能,需外加上拉电阻。

上拉电阻R的选取：

n: OC门输出端并接的个数

m: 负载门的输入端总数

P: 负载门的总数

作电平转换器

改变和上拉电阻相连的电源值，可改变输出高电平的值.

作驱动器

OC门能输出较大的电压和电流，可直接作为驱动器驱动发光二极管、脉冲变压器等。

OC门的缺点：工作速度慢。

原因： 推拉式输出结构被破坏，使输出端负载电容的充电要经过RL。

三态输出门(TSL门)

三态门(TSL门)的输出有三个状态,即: 0,1和高阻,在使用中,由控制端(称使能控制端)来控制电路的输出状态。

1)当EN=1时,P=1,二极管截止,电路等效为普通与非门。

2)当EN=0时,P=0,T4 和T5均截止,输出高阻态。

三态门的基本用途为实现用一根导线轮流传输几个不同的数据或控制信号,通常将接受多个门的输出信号的线称为总线。

 

注意：

在总线结构中，任一时刻仅允许一个门工作。

2.3.6 TTL数字集成电路的各种系列

主要改进

1）传输延迟时间；

2）功耗；

3）转换特性。