2.3.4 TTL與非門的動態特性

傳輸延遲時間tpd

傳輸延遲時間指門電路的輸出信號相對于輸入信號的延遲時間。

電源的動態尖峰電流

TTL門電路的功耗等于電源電壓VCC和電源電流ICC的乘積,由于VCC=5V為定值,所以ICC的大小就能反映功耗的大小. 對于上述電路,穩態時,輸出為高電平時的電流ICCH≈1.1mA,輸出為低電平時的電流ICCL≈3.4mA。

在動態情況下,特別是當輸出電平由低突然變為高的過渡過程中,在某個瞬間,會使門電路中的所有管子均導通,使電源電流出現尖峰脈沖. 尖峰電流有時可達40mA。

電源的動態尖峰電流引起的后果:

使電源的平均電流加大. 而且,工作頻率越高,平均電流增加越多;

電源的動態尖峰電流通過電源和地線的內阻,形成系統內部的噪聲源

2.3.5 其他類型的TTL門電路

除與非門外,TTL電路產品中還有各種功能的門,如或非門、異或門等。

具有不同輸入、輸出結構的門電路

集電極開路門(OC門) (以與非門為例說明)

OC門的特點:

實現線與功能

說明:

①普通的TTL電路不能將輸出端連在一起,輸出端連在一起,可能使電路形成低阻通道,使電路因電流過大而燒毀;

②由于OC門的集電極是開路的,要實現正常的邏輯功能,需外加上拉電阻。

上拉電阻R的選取：

n: OC門輸出端并接的個數

m: 負載門的輸入端總數

P: 負載門的總數

作電平轉換器

改變和上拉電阻相連的電源值，可改變輸出高電平的值.

作驅動器

OC門能輸出較大的電壓和電流，可直接作為驅動器驅動發光二極管、脈沖變壓器等。

OC門的缺點：工作速度慢。

原因： 推拉式輸出結構被破壞，使輸出端負載電容的充電要經過RL。

三態輸出門(TSL門)

三態門(TSL門)的輸出有三個狀態,即: 0,1和高阻,在使用中,由控制端(稱使能控制端)來控制電路的輸出狀態。

1)當EN=1時,P=1,二極管截止,電路等效為普通與非門。

2)當EN=0時,P=0,T4 和T5均截止,輸出高阻態。

三態門的基本用途為實現用一根導線輪流傳輸幾個不同的數據或控制信號,通常將接受多個門的輸出信號的線稱為總線。

注意：

在總線結構中，任一時刻僅允許一個門工作。

2.3.6 TTL數字集成電路的各種系列

主要改進

1）傳輸延遲時間；

2）功耗；

3）轉換特性。