1. ttl與非門(mén)
圖1為ttl與非門(mén)的典型電路,該電路可分為輸入級(jí)、中間級(jí)和輸入級(jí)三個(gè)部分。
圖1 典型ttl與非門(mén)
由于輸入級(jí)和輸出級(jí)均由晶體管組成,故稱(chēng)為晶體管——晶體管邏輯電路,簡(jiǎn)稱(chēng)ttl電路。又因?yàn)樵诰w管中參與導(dǎo)電的有兩種極性的載流子,故這種電路屬于雙極性電路。
圖2 多射極晶體管的結(jié)構(gòu)及等效電路
① 輸入級(jí) ttl與非門(mén)的輸入級(jí)由多射極晶體管 和基級(jí)電阻 組成。多射極晶體管的結(jié)構(gòu)如圖及其粗略的等效電路如圖2。由圖可見(jiàn),它實(shí)現(xiàn)了輸入變量 、 、 的與運(yùn)算,所以輸入級(jí)相當(dāng)于一個(gè)與門(mén)。
② 中間級(jí) 中間極由 、 和 組成,它是一個(gè)電壓分相器,在 的發(fā)射極與集電極上分別得到兩個(gè)相反的電壓,以滿(mǎn)足輸出級(jí)的需要。
③ 輸出級(jí) 輸出極采用推拉式結(jié)構(gòu)反相器,因其具有較強(qiáng)的負(fù)載能力。
2. 工作原理
當(dāng)輸入端全為高電平時(shí), 的各個(gè)be結(jié)都不導(dǎo)通,而be結(jié)相當(dāng)于一個(gè)正向?qū)ǖ亩O管,給 提供基極電流,使 導(dǎo)通,進(jìn)而 導(dǎo)通, 和 截止, 輸出低電平。 ~ 各極電位如下表所示。
當(dāng)輸入端有一個(gè)為低電平(0.3v)時(shí), 中相應(yīng)的be結(jié)導(dǎo)通, 的基極電位為 v+0.7v=1v,它不能使 的bc結(jié)和 的be結(jié)正向?qū)?,因? 和 截止, 和 導(dǎo)通, 輸出高電平。 ~ 各極電位如下表所示。
根據(jù)表1和表2可列出該電路輸入、輸出電平關(guān)系,如表3(a)所示,其相應(yīng)的真值表如3(b)所示,該電路在邏輯上實(shí)現(xiàn)了三變量與非運(yùn)算, ,因此它是一個(gè)三輸入與非門(mén)。