工学第3章门电路.pptx

第第3章章 门电路路数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程注要内容注要内容3.1 概述概述3.2 半半导体二极管体二极管门电路路3.3 CMOS门电路路3.4 TTL门电路路数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.1 概述概述门电路路：实现基本运算、复合运算的基本运算、复合运算的单元元电路，如路，如与与门、与非、与非门、或、或门 门电路中以高门电路中以高/低电平低电平表示逻辑状态的表示逻辑状态的1/01/0数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程获得高、低得高、低电平的基本原理平的基本原理开关开关二极管、三极管、二极管、三极管、MOS管管数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程正正逻辑：高：高电平表示平表示1，低，低电平表示平表示0负逻辑：高：高电平表示平表示0，低，低电平表示平表示1高高/低电平都低电平都允许有一定允许有一定的变化范围的变化范围数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程数字数字电路的分路的分类分立元件分立元件门电路路集成集成电路路按集成度分按集成度分为：SSISmall Scale Integration（110门/片）片）MSIMedium Scale Integration（101000门/片）片）LSILarge Scale Integration（100010000门/片）片）VLSIVery Large Scale Integration（10000门/片）片）数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程集成集成电路路双极型双极型二极管、三极管二极管、三极管（TTL）特点特点：功耗大、速度高、集成度低：功耗大、速度高、集成度低单极型极型MOS管管（CMOS）特点特点：功耗低、：功耗低、速度高速度高、集成度高、集成度高数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.2 双极型半双极型半导体二极管和三极管的开关特性体二极管和三极管的开关特性1.二极管的结构和伏安特性二极管的结构和伏安特性 PN结结+引线引线+封装构成封装构成3.2.1 二极管的开关特性和二极管门电路二极管的开关特性和二极管门电路VON二极管的二极管的开启电压开启电压数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.二极管的开关等效二极管的开关等效电路：路：数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.二极管与二极管与门设设VCC=5V，加到，加到A,B：VIH=4V VIL=0.3V二极管导通时二极管导通时VDF=0.7VVA/VVB/V VO/V0.30.30.3440.344ABY000010100111规定规定2V以上为以上为11V以下为以下为01114.7数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程4.二极管二极管或或门VA/VVB/V VO/V0.30.30.3440.344ABY000011101111规定规定2V以上为以上为11V以下为以下为003.33.33.3设加到设加到A,B：VIH=4V VIL=0.3V二极管导通时二极管导通时VDF=0.7V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程二极管构成的二极管构成的门电路的路的缺点缺点：电平有偏移平有偏移带负载能力差能力差只用于只用于IC电路内部的基路内部的基础单元元数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程1.双极型三极管的双极型三极管的结构示意构示意图和符号和符号3.2.2 双极型三极管的开关特性双极型三极管的开关特性NPNPNP数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.三极管的三极管的输入特性和入特性和输出特性出特性（1 1）输入特性）输入特性开启电压开启电压硅硅0.5 0.7V锗锗0.2 0.3V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程（2）输出特性）输出特性VCE（sat）0.2Vic 0截止区截止区VBE0.7V,VCE0.7V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.双极型三极管的基本开关双极型三极管的基本开关电路路1 1、开、开当当VBE 0.7 V时，产生：时，产生：2 2、关、关截止区截止区vO=VOH Vcc放大区放大区饱和区饱和区数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程图解分析法：解分析法：饱和区：饱和区：临界饱和基极电流临界饱和基极电流数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程4.三极管的开关等效三极管的开关等效电路路截止状态截止状态饱和导通状态饱和导通状态VBE10106 6，开关断开开关断开开关断开开关断开(2)(2)加上足够高的加上足够高的加上足够高的加上足够高的+V VIHIH，且大于，且大于，且大于，且大于V VT T，D-SD-S间形成间形成间形成间形成n n型导电沟道，型导电沟道，型导电沟道，型导电沟道，MOSMOS管导通，管导通，管导通，管导通，R RONON1K|V|VT T|，S-DS-D间形成间形成间形成间形成p p型导电沟道，型导电沟道，型导电沟道，型导电沟道，MOSMOS管导通，管导通，管导通，管导通，开关接通开关接通开关接通开关接通 D-SD-S间也构成一个受间也构成一个受间也构成一个受间也构成一个受V VI I控制的开关控制的开关控制的开关控制的开关开启电压开启电压数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程4.MOS管的两种管的两种类型型N N沟道增强型沟道增强型 P P沟道增强型沟道增强型开启电压开启电压：VT0开启电压开启电压：VT|VTN|+|VTP|当当VIL0时，时，T1截止，截止，T2导导通通，VoVDD；当当VIHVDD时，时，T2截止，截止，T1导通导通，Vo0。T1、T2轮流工作，功耗低轮流工作，功耗低数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程（3）电压、电流流传输特性特性阈值电压阈值电压VTH同时导通同时导通Note：尽量使尽量使CMOS管工作时避开管工作时避开中中间段间段，预防功耗过大而损坏。预防功耗过大而损坏。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程输入端噪声容限：输入端噪声容限：在保证输出的高、低电平基本不变的条件下，输入在保证输出的高、低电平基本不变的条件下，输入电平的允许波动范围。电平的允许波动范围。（4 4）输入端噪声容限）输入端噪声容限输入高电平时的噪声容限：输入高电平时的噪声容限：V VNHNH=V VOH(min)OH(min)-V-VIH(min)IH(min)低电平时的噪声容限：低电平时的噪声容限：VNL=VIL(max)-VOL(max)数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 国产国产CC4000CC4000系列系列CMOSCMOS电路的指标：电路的指标：在输出高、低电平的变在输出高、低电平的变化不大于化不大于10%VDD10%VDD的条件下，的条件下，输入高、低电平允许的最大输入高、低电平允许的最大变化量变化量 V VNH(max)NH(max)=V=VNL(max)NL(max)=30%V=30%VDDDD数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.3 CMOS反向器的静态输入特性和输出特性 由于由于MOSMOS管的栅极和衬底之间的绝缘层管的栅极和衬底之间的绝缘层SiOSiO2 2非常薄，极易被击穿（耐压约非常薄，极易被击穿（耐压约100V100V），所以在），所以在CMOSCMOS电路的输入端加有保护电路。电路的输入端加有保护电路。一、输入特性一、输入特性 输入端输入电压和输入电流的关系。输入端输入电压和输入电流的关系。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 根据上图的保护电路可以画出它的输入特根据上图的保护电路可以画出它的输入特性曲线：性曲线：数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程二、输出特性1 1）低电平输出特性）低电平输出特性数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2 2）高）高电平平输出特性出特性数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.4 CMOS3.3.4 CMOS反向器的反向器的动态特性特性1 1）传输延迟时间）传输延迟时间 尽管尽管CMOSCMOS管的开关过程中不发管的开关过程中不发生载流子的聚集与消散，但由于生载流子的聚集与消散，但由于集成电路内部电阻、电容的存在集成电路内部电阻、电容的存在以及负载电容的影响，输出电压以及负载电容的影响，输出电压的变化仍然滞后于输入电压的变的变化仍然滞后于输入电压的变化，产生传输延迟。化，产生传输延迟。VIVOtPHLtPLH数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2）动态功耗功耗定义：定义：当当CMOSCMOS反向器从一种稳定工作状态转变反向器从一种稳定工作状态转变到另一种稳定状态的过程中，将产生附加功耗，到另一种稳定状态的过程中，将产生附加功耗，称为动态功耗。称为动态功耗。动态功耗的组成：动态功耗的组成：（1 1）因）因T T1 1和和T T2 2在短时间内同时导通所产生的在短时间内同时导通所产生的瞬时导通功耗瞬时导通功耗P PT T；（2 2）对负载电容充电、放电所消耗的功率）对负载电容充电、放电所消耗的功率P PC C。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程瞬瞬时导通功率通功率PTPT瞬时导通功率瞬时导通功率 PT=CPD f V2DD其中其中CPD-功耗电容；功耗电容；f 输入信号的频率；输入信号的频率；VDD-电源电压电源电压t1t2t3t4iTvIvIvOvDD数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程对负载电容充放容充放电功耗功耗PC数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程iP和和iN所产生的平均功耗为：所产生的平均功耗为：其中其中i iP P、i iN N代入代入P PC C,得得总的动态功耗总的动态功耗 PD=PT+PC可见输入信号可见输入信号的重复频率越的重复频率越高，动态功耗高，动态功耗越大。越大。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.5 3.3.5 其他其他类型的型的CMOSCMOS门电路路一、其他逻辑功能的一、其他逻辑功能的CMOS门电路门电路二、漏极开路输出门电路（二、漏极开路输出门电路（OD门）门）三、三、CMOS传输门传输门四、四、CMOS三态门三态门数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程1.1.与非门与非门一、其他逻辑功能的一、其他逻辑功能的CMOS门电路门电路数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.2.或非门或非门数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.带缓冲冲级的的CMOSCMOS门电路路数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程二、二、漏极开路漏极开路输出的出的门电路路（OD门）(1)输出并联使用，实现输出并联使用，实现线与线与运算运算(2)需要在输出端与电源之间外接上拉电阻需要在输出端与电源之间外接上拉电阻RP表表OD输输出结构出结构数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程Note：ODOD门使用时需要上拉电阻和电源门使用时需要上拉电阻和电源线与符号线与符号数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程RP的的计算方法算方法 将将n个个OD门接成接成“线与与”结构，并考构，并考虑存在存在负载电流流IL的情况下，的情况下，电路如路如图所示所示:实际是往实际是往右流的右流的数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程输出高电平时：输出高电平时：为保证输出高电平为保证输出高电平VOH不能太不能太小，小，RP不能太大。不能太大。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程输出低电平时：输出低电平时：为保证流入为保证流入OD门的门的IOL不能不能超过超过IOL（max），RP不能太小。不能太小。三、三、CMOS传输门当当N=VDD、P=0时时，AB导通导通当当N=0、P=VDD时时，AB断开断开开关状态受开关状态受P、N的控制的控制数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程CMOSCMOS传输门的应用传输门的应用构成复杂逻辑电路：构成复杂逻辑电路：作模拟开关：作模拟开关：数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 假定输出端接电阻假定输出端接电阻RL，双向模拟开关的导通内阻，双向模拟开关的导通内阻为为RTG，则，则 当当C=0时，开关截止，输入时，开关截止，输入与输出之间被切断，与输出之间被切断，vo=0。CvIvoRL 当当C=1时，开关接通，输出电压为时，开关接通，输出电压为 电压传输系数电压传输系数KTG为为模拟开关模拟开关数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程四、四、三三态输出的出的CMOS门电路路1.电路结构电路结构结论：结论：输出端有三种可能出现的状态：输出端有三种可能出现的状态：高阻态、高电平、低电平高阻态、高电平、低电平，故称三态门。，故称三态门。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.三三态门的用途：的用途：总线连接接同一时间只允许一个同一时间只允许一个EN为高电平为高电平分时工作分时工作数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.三态门的用途：实现双向端口三态门的用途：实现双向端口数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.6 CMOS3.3.6 CMOS电路的正确使用路的正确使用1.1.输入电路的静电防护输入电路的静电防护 由于由于CMOSCMOS电路输入端的保护电路所能承受的静电电荷和电路输入端的保护电路所能承受的静电电荷和脉冲功率均有一定的限度，所以要有静电防护。脉冲功率均有一定的限度，所以要有静电防护。注意下面几点：注意下面几点：在储存和运输在储存和运输CMOSCMOS器件时不要使用易产生静电高压器件时不要使用易产生静电高压的化工材料和化工织物包装，最好采用金属屏蔽层作包装材的化工材料和化工织物包装，最好采用金属屏蔽层作包装材料。料。组装、调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、工组装、调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、工作台台面等良好接地。操作人员的服装和手套等应选用无静作台台面等良好接地。操作人员的服装和手套等应选用无静电的原料制作。电的原料制作。不用的输入端不应悬空。不用的输入端不应悬空。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.2.输入入电路的路的过流保流保护 由于输入保护电路中的钳位二极管电流容量有限，一般由于输入保护电路中的钳位二极管电流容量有限，一般为为1mA,1mA,所以在可能出现如下较大电流的场合必须在输入端接所以在可能出现如下较大电流的场合必须在输入端接入保护电阻来限制输入端电流。入保护电阻来限制输入端电流。输入端接低内阻信号源时。输入端接低内阻信号源时。输入端接大电容时。输入端接大电容时。输入端接长线时。输入端接长线时。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.3.7 CMOS数字集成数字集成电路的各种系列路的各种系列40004000系列系列74/54HC/HCT74/54HC/HCT系列系列74/54AHC/AHCT74/54AHC/AHCT系列系列74/54VHC/VHCT74/54VHC/VHCT系列系列74/54LVC/ALVC74/54LVC/ALVC系列系列数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 系列系列Tpd（ns)IOL（max）（mA）Cpd（pF）备注备注74HC9420高速高速CMOS系列系列74HCT14420与与TTL兼容系列兼容系列74LVC3.8248低压高速低压高速CMOS74ALVC22427.5改进的低压高速改进的低压高速CMOS各种系列各种系列CMOS电路路7400特性参数比特性参数比较数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程1.双极型三极管的双极型三极管的结构示意构示意图和符号和符号NPNPNP3.5 TTL门电路3.5.1 双极型三极管的开关特性双极型三极管的开关特性数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.三极管的三极管的输入特性和入特性和输出特性出特性（1 1）输入特性）输入特性开启电压开启电压硅硅0.5 0.7V锗锗0.2 0.3V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程（2）输出特性）输出特性VCE（sat）0.2Vic 0截止区截止区VBE0.7V,VCE0.7V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.双极型三极管的基本开关双极型三极管的基本开关电路路1 1、开、开当当VBE 0.7 V时，产生：时，产生：2 2、关、关截止区截止区vO=VOH Vcc放大区放大区饱和区饱和区数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程图解分析法：解分析法：饱和区：饱和区：临界饱和基极电流临界饱和基极电流数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程4.三极管的开关等效三极管的开关等效电路路截止状态截止状态饱和导通状态饱和导通状态VBE V VIL(max)IL(max)时，时，若前级输出是低电平，则该门电路的输入端不可若前级输出是低电平，则该门电路的输入端不可能接收到低电平，能接收到低电平，就会造成传输错误。就会造成传输错误。4.输入端负载特性输入端负载特性数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程iIG2 当门电路的输入端通过当门电路的输入端通过Rp 接地时，接地时，V1随随Rp的变化规律：的变化规律：VIRP1.4V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程例题2 G1和和G2通过电阻通过电阻Rp连接。要求连接。要求VO1=VOH=3.4V时时VI2 VIH(min)=2.0V,VO1=VOL=0.2V时时VI2VIL(max)=0.8V,计算计算Rp的允的允许最大值。许最大值。解：解：先计算当先计算当VO1=3.4V时时 VI2 VIH(min)的的Rp数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程然后计算当然后计算当VO1=0.2V时时 VI2 VIL(max)的的Rp此时此时综合上述两种情况，应取综合上述两种情况，应取RP0.69K。由上式得：由上式得：上一页上一页数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程TTL输入端悬空和接逻辑输入端悬空和接逻辑1电平效果相同电平效果相同推论：推论：CMOS电路中若输入端经电阻接地，输入端电位为零。电路中若输入端经电阻接地，输入端电位为零。注意：注意：数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.5.4 TTL反向器的动态特性一、传输延迟时间一、传输延迟时间tPHLtPLH1.5V1.5V数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程三、电源的动态尖峰电流：三、电源的动态尖峰电流：二、交流噪声容限二、交流噪声容限u TTL反相器稳定状态下的电源反相器稳定状态下的电源电流：电流：在在VO=VOL时，若时，若VIH3.4V,则则T1、T2和和T5导通，导通，T4截止。电源电流截止。电源电流ICCL等等于于iB1和和iC2之和。之和。VIH=3.4ViB1iC22.1V0.8VICCL数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 在在VO=VOH时，若时，若VI=VIL=0.2V,则则T1和和T4导通，导通，T2和和T5截止。电源电流截止。电源电流ICCL等于等于iB1。VIH=0.2ViB10.9VICCL数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程u TTL反相器反相器在动态情况在动态情况下的电源电流：下的电源电流：当输出电压由低电平突然转变成高电平时，由于当输出电压由低电平突然转变成高电平时，由于T T5 5原原来工作在深饱和状态，所以来工作在深饱和状态，所以T T4 4的导通必然先于的导通必然先于T T5 5的截止，这的截止，这样，就在短时间内出现了样，就在短时间内出现了T T4 4和和T T5 5同时导通的状态，此时有很同时导通的状态，此时有很大的瞬时电流流经大的瞬时电流流经T T4 4和和T T5 5管，使电源电流出现尖峰脉冲。如管，使电源电流出现尖峰脉冲。如图所示。图所示。VIiCCtt数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程电源电流的最大瞬时值为电源电流的最大瞬时值为VIH=0.2ViB1ICCLiB4iC4T4数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程一个周期内尖峰脉冲的平均值一个周期内尖峰脉冲的平均值ICCLICCHICCMtPLHTiCCt 如果每个周期中输入高、低电平的持续时间如果每个周期中输入高、低电平的持续时间相等，动态情况下，电源电流的平均值为相等，动态情况下，电源电流的平均值为数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程讨论动态电源电流的原因：讨论动态电源电流的原因：1 1）电源尖峰电流使电源的平均电流增加了，）电源尖峰电流使电源的平均电流增加了，大大增加了电源的功耗。在计算系统电源的大大增加了电源的功耗。在计算系统电源的容量时必须考虑这一点。容量时必须考虑这一点。2 2）当系统中有许多门电路同时转换工作状）当系统中有许多门电路同时转换工作状态时，电源的瞬时尖峰电流将通过电源线和态时，电源的瞬时尖峰电流将通过电源线和地线以及电源的内阻形成一个系统内部的噪地线以及电源的内阻形成一个系统内部的噪声源。在系统设计时应采取有效措施将这个声源。在系统设计时应采取有效措施将这个噪声抑制在允许的限度之内。噪声抑制在允许的限度之内。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.5.5 其他类型的其他类型的TTL电路电路一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路二、二、数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程1.与非门与非门多发射级三极管多发射级三极管一、其他逻辑功能的门电路一、其他逻辑功能的门电路数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程2.或非或非门数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程3.与或非与或非门数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程4.异或异或门数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 推拉式输出电路结构推拉式输出电路结构的输出端不能并联使用。的输出端不能并联使用。当当Y1=VOH,Y2=VOL时，时，io很大，损坏门电路很大，损坏门电路。io二、集电极开路输出的门电路二、集电极开路输出的门电路(OC门门)数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程OC门的结构数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程两个两个OCOC与非与非门的并的并联 Y1=AB,Y2=CD，Y=Y1 Y2=AB CD=AB+CD 数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程OC门外接外接负载电阻的阻的计算方法算方法 与与ODOD门外接电阻的计算思路一样。门外接电阻的计算思路一样。不同点：不同点：与输入端：输入低电平时，与输入端：输入低电平时，i=门的个数门的个数IIL 输入高电平时：输入高电平时：i=输入端的个数输入端的个数IIH或输入端：或输入端：i=输入端的个数输入端的个数II数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程三、三、三三态输出的出的TTL门电路路低电平有效低电平有效数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程TTL门电路的路的电气特性和参数气特性和参数总结1.静静态电气特性和参数气特性和参数(1)(1)输入高电平输入高电平V VIHIH和输入低电平和输入低电平V VILIL V VDDDD为为+5V+5V时，时，7474系列集成电路的系列集成电路的V VIH(min)IH(min)约为约为2V2V，V VIL(max)IL(max)约为约为0.8V0.8V。(2)(2)输出高电平输出高电平V VOHOH和输出低电平和输出低电平V VOLOL V VDDDD为为+5V+5V时，时，7474系列集成电路的系列集成电路的V VOH(min)OH(min)为为2.4V2.4V（当输出端（当输出端流出的负载电流为流出的负载电流为0.4mA0.4mA时），时），V VOL(max)OL(max)为为0.4V0.4V（当流入输出端（当流入输出端的负载电流为的负载电流为16mA16mA时）。时）。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程(3)噪声容限噪声容限VNH和和VNL VNHVOH(min)VIH(min)2.420.4V VNLVIL(max)VOL(max)0.80.40.4V(4)高电平输出电流高电平输出电流IIH和低电平输出电流和低电平输出电流IIL IOH(max)IOL(max)74系列中，系列中，IOL(max)16mA，IOH(max)0.4mA。(5)高电平输入电流高电平输入电流IOH和低电平输入电流和低电平输入电流IOL IIH(max)IIL(max)74系列中，系列中，IIL(max)1.6mA，IIH(max)0.04mA。数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程 各种系列各种系列TTL门电路（路（7400）的性能比）的性能比较 系列系列tpd（ns)功耗功耗(mW)延迟延迟-功耗积功耗积 备注备注7491090TTL门电路门电路74S31957肖特基系列肖特基系列74LS9.5219低功耗肖特基系列低功耗肖特基系列74AS1.7813.6改进肖特基系列改进肖特基系列74ALS41.24.8高速低功耗肖特基高速低功耗肖特基系列系列74F3412高速肖特基系列高速肖特基系列数字电路数字电路 第第3章章数字电子技术基本教程数字电子技术基本教程作作业：P150-1593.33.4 3.7（d）3.9 扇出系数扇出系数3.14，3.15，3.21 输入入负载特性特性3.23上拉上拉电阻阻3.29