TTL电路分析、工作原理、使用方法
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今天给大家分享的是： TTL电路的分析 、TTL电路 工作原理 、TTL电路 使用方法 。 一、TTL电路是什么意思? TTL 是一种 集成电路 ，通过 使用双极晶体管来执行逻辑功能以提供开关功能 。 TTL 设备最重要的特性是 门的输入在未连接时将为逻辑高电平 (1) 。 该技术用于设计和制造集成芯片，其中包含逻辑门和双极晶体管、电阻和二极管。 TTL 设备解决了DTL中因使用晶体管代替二极管而出现的容性负载问题和速度问题，提供更好的噪声抑制和 容性负载特性 。 具有 10ns 的传播延迟和 10mW 的功耗。 二、TTL 逻辑电平 我们使用的大多数系统都依赖于 3.3V 或 5V TTL 电平。 TTL 是晶体管-晶体管逻辑的缩写。 由 双极晶体管构建的电路来实现切换和保持逻辑状态 。 对于任何逻辑系列，阈值电压电平是必须要了解的一个点。 以下是标准 5V TTL 电平的示例： V OH ——TTL 设备将为高信号提供的最小输出电压电平。 V IH -- 被视为高电平的最小输入电压电平。 V OL -- 设备将为低信号提供的最大输出电压电平。 V IL——仍被视为低电平的最大输入电压电平。
从上图中可以看到最小输出高电压(VOH)为2.7V。 这意味 驱动高电平设备的输出电压至少为2.7V 。 最小输入高电压 (V IH ) 为 2 V，意味着基本上2V以上的电压都将作为 逻辑1 (高)读入TTL设备。 应该还可以注意到一个设备的输出与另一个设备的输入之间存在0.7V的缓冲，被称为噪声容限。 同样，最大输出低电压 (V OL ) 为 0.4 V，发出逻辑0的设备将低于0.4V。 最大输入低电压 (V IL ) 为 0.8 V，意味着低于0.8V的输入信号在读入设备都是 逻辑0 。 如果电压介于 0.8 V 和 2 V 之间会怎样? 这个电压范围是不确定的，会导致无效状态，通常称为 浮动 。 如果在设备上的输出引脚在此范围内“浮动”，则无法确定信号会产生什么结果，可能会在高电平和低电平之间任意反弹。 三、TTL电路如何工作? 下面为 标准TTL逻辑门的电路图 ，正 NAND 门功能，如下图所示。 这种标准的TTL逻辑电路在某些情况下与二极管-晶体管逻辑(DTL)电路有关。
具有 2 输入与非门的 TTL 电路 从上图可以看出， T1是输入三极管 ，在开关时间上有优势。 晶体管 T2 是分相器 ， 晶体管 T3 和 T4 提供图腾柱输出 。 该 TTL 电路具有极低的输入阻抗、高扇出和更好的抗噪性，并且能够进行高电容驱动。 当输入 A 和 B 为高电平时，晶体管 T2 和 T3 导通并充当共发射极放大器。晶体管 T4 和发射极处的二极管正向偏置，并且流过的电流量可以忽略不计。输出为低电平，代表逻辑 0。 当两个输入均为低电平时，二极管 D1 和 D2 正向偏置。由于 5V 的电源电压 VCC，电流通过 D1 和 D2 以及电阻 R1 流向地面。R1 中的电源电压下降，晶体管 T2 关断，因为它没有足够的电压来导通。因此，晶体管T4也因T2截止而截止。晶体管 T3 导通(高电平)并充当射极跟随器。输出为高电平，代表逻辑 1。 当输入 A 和 B 中的任何一个为低电平时，二极管就会由于低输入而正向偏置。整个操作与上述相同。因此，输出为高电平(逻辑 1)。 四、TTL电路电路使用方法 TTL 有不同的类型，如下所示： 标准TTL电路 快速TTL电路 肖特基TTL电路 大功率TTL电路 低功耗 TTL电路 高级肖特基 TTL电路 下面介绍几招那个TTL电路： 1、标准TTL电路 下图显示了 标准TTL与非门的内部结构和特性 。它的 与非门是四路二输入型 。有四个5400/740电路。简单来说，这种类型的 TTL 电路的工作原理如下。
标准TTL与非门 图中所示的 Q1 是一个双发射极NPN晶体管， 这种类型的与非门类似于两个晶体管，它们的基极和发射极端子连接在一起。命名为D 2和D 3的二极管用于限制本质上为负的输入电压。 2、低功耗 TTL电路 低功耗TTL电路实现了较低的功耗和耗散。尽管完成操作的速度有所降低。上图是使用 与门制作的低功耗TTL 。这里用到的与非门是74L00或54L00型的，这种类型的 TTL 的结构几乎与标准 TTL 的结构相似，只是电阻值更高。对于这个增加的电阻值，电路的功耗降低了。
低功耗 TTL电路 3、大功率TTL电路 与低功率 TTL 不同， 高功率 TTL 是标准 TTL 的高速版本 。这种类型的 TTL 的运行速度比前面讨论的要快。其功耗高于之前讨论的其他 TTL。下图是 高功率 TTL 与非门 。与非门是 74H00 或 54H00 类型的四路二输入。与标准 TTL 非常相似，只是 Q 3晶体管和 D 1 二极管组合已被 Q 3、 Q 5和 R 5的排列所取代。这种类型的 ** TTL 的运行速度更高，功耗也更高** 。
大功率TTL电路 4、肖特基TTL电路 肖特基 TTL电路用于 加快操作时间 。这种类型的 TTL 提供的速度是高功率 TTL 提供的速度的两倍。 两个 TTL 的功耗相同，没有额外的功耗 。下图表示基于** NAND 的基本肖特基 TTL 图。** 电路图与大功率TTL非常相似，这里缺少大功率TTL的Q晶体管。用于这种TTL的肖特基晶体管是一个 基极和集电极由肖特基二极管连接的双极型晶体管 。
肖特基TTL电路 五、TTL电路正确接线图 这里从TTL电路输入和输出来看： 1、输入 标准2输入TTL电路 标准3输入TTL电路 2、输出 TTL图腾柱输出 TTL集电极开路输出 TTL三态门输出 1、标准2输入TTL电路 下图为 2输入TTL与非门的电路图 。它有四个晶体管Q 1、Q 2、Q 3和Q 4。晶体管 Q 1在发射极侧有 两个输入端 。三极管 Q 3和Q 4组成输出端 ，称为图腾柱输出。 |
