TTL集成与非门电路

如果把分立元件电路中的半导体器件、电阻、电容及导线等都制造在一个半导体基片（通常是硅片）上，构成一个完整的电路，封装在一个管壳内，就是集成门电路。基于半导体工艺的特点，集成电路中管子制造较容易，占芯片面积小，但电容和高阻值电阻制造较困难，占芯片面积较大。因此，在数字集成电路中，一般都避免使用电容和高阻值电阻，往往多用管子。

数字集成电路可以分成两大类：一类以双极型晶体管为基本器件，称为双极型数字集成电路，属于这一类的有TTL等；另一类以 MOS晶体管为基本器件，称为 MOS型（或单极型）数字集成电路，属于这一类的有 NMOS和CMOS等。详见表
数字集成电路按半导体器：

按照集成度（即每一片硅片中所含元、器件数）的高低，可将集成电路分成小规模集成电路（small scale Integration,简称SSI），中规模集成电路（ Medium Scale Integration,简称MSI），大规模集成电路（ Large Scale Integration，简称LSI）和超大规模集成电路 (Very Large Scale Integration，简称VLSI)。

1．TTL集成与非门电路结构

电路组成:Ⅰ:输入级 V1多发射极管

Ⅱ:中间级(倒相级) V2 R2 R3

Ⅲ:输出级 V3 V4为射极输出器与V5构成推拉式输出级

2．工作原理

①输入有低电平0.3V时，K点电位为1V，V 1导通，V2、 V5截止，V3 、V4导通。（F为3.6V高电平。）
②输入全为高电平3V，则K点电位3.7V，在三个PN结的钳制下，V K=2.1v，V1 集电结正偏，发射结反偏。
R1处于倒置工作状态（B反）R 1 V5-饱和，M点电位1V，则V 3――微通，V 4――截止（则F=0.3V 低电平）
由①、②得F=

3．电压传输特性和噪声容限

a．电压传输特性

工作区

1，AB段:U_I<0.6V 且U_O=U_OH

2，DE段：U_I>1.5V 且U_O=U_OL饱和区

线形区

3，BC段：0.6vI<1.3V 则U_I↑U_O↓（ V₅截止）

转折区4。CD段：1.3VI<1.5V U_I↑U_O↓

（利用之可构成振荡电路。如产生矩形波）

b．关门电平、开门电平和阈值电压
（1）关门电平
在保证输出为标准高电平U_SH( 常取U_SH＝3V）时，允许输入低电平的最大值称为关门电平 ,用U_OFF表示。由上图可得U_OFF≈1.0V。显然，只有当输入u_I＜U_OFF时，与非门才关闭，输出高电平。
（2）开门电平
在保证输出为标准低电平U_SL（常取U_SL＝0.3V）时，允许输入高电平的最小值称为开门电平，用 U_ON表示。由上图可得U_ON≈1.2V。显然，只有当u_I＞U_ON时，与非门才开通，输出低电平。
（3）阈值电压
工作在电压传输特性转折区中点对应的输入电压称为阈值电压，又称门槛电平。

3．噪声容限搞干扰能力
V_NL（低电平噪声容限）= V_OFF－V_IL
V_NL（高电平噪声容限）= V_IH－V_ON

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• 2017-03-28TTL集成与非门电路