输 输 出“入 为 1 全 低”为 电，高 平 电 平 “ 0 ” ” )
(
( )
2、输入全为高电平（3.6V）时
R1
2.1V
+5V
R2
≈1V RL
3k b1
“1”A B C
c1
iL
T1
T2
灌电流
Vo=0.3V F
T5
F ABC
R3
饱和
三、TTL与非门的特性和技术参数 1、电压传输特性 &
Rw Vi V0
典型值VOH=3.6V VOL 0.3V 。
（2）、阈值电压VT Vi<VT时，认为Vi是低电平。 Vi>VT时，认为Vi是高电平。
VT=1.4V
（2）关门电平VOFF和开门电平VON 由于器件制造的差异，输出高电平、输入低电 平都略有差异，通常规定TTL与非门输出高电平 VOH=3V和输出低电平VOL=0.35V为额定逻辑高、低 电平 . ，在保证输出为额定高电平（ 3V）的 90% （ 2.7V）的条件下，允许的输入低电平的最大值， 称为关门电平 VOFF。通常 VOFF≈1V, 一般产品要求 VOFF≥0.8 V。 在保证输出额定低电平(0.35V)的条件下，允许 输入高电平的最小值，称为开门电平VON。通常VON ≈1.4V，一般产品要求VON ≤1.8 V。
放
Q大
60μ A 40μ A 20μ A Q1 i =0 B
e
0 工作原理电路
区
0 UCES
VCC uCE (V) 截止区 输出特性曲线
uBE 0V 1、三极管导通时 uBE 0.7V，理想条件下 2、三极管工作饱和电压UCES＝0.3V≈0V 3、三极管截止时iB≈0, iC≈0,
4、 三极管开关等效电路（理想情况下）
+5V
测试电路
输出高电平 V0(V)
VOH (3.6V)
V0(V) “1” 输出低电平
VOL VOH
VOL
(0.3V)
“ 0” 1 2 3 Vi(V)
1
2 3 Vi(V)
阈值VT=1.4V
传输特性曲线
理想的传输特性
2、主要参数 （1）、输出高电平VOH、输出低电平VOL VOH2.4V VOL 0.4V 便认为合格。
2、输入全为高电平（3.6V）时 Vcc
2.1V
C2 ≈1V
饱和
截止
3.6V
饱和
0.3V
F ABC
T2、T5 饱和,T1的基极电位被钳在 VB1= VBC1+ VBE2+ VBE5=0.7V+ 0.7V+ 0.7V =2.1V T2的VC2=VCES2+VBE5=0.3V+0.7V=1V,可以使T3导 通，但T4不能导通。 输出为低电平:VO=VOL=VCE5≈0.3 V，
TTL与非门的内部结构
T1等效电路
输入级
中间级
输出级
TTL与非门的内部结构 (1) 输入级
D1
+VCC （+5V） R 3kΩ A D2 B L
与门
输入级 由 多发射 极 管 T1 和电 阻 R1组成。其作用： ①从逻辑功能上看，是对输入变 量A、B、C实现逻辑与. ②提高门电路工作速度。
+VCC （+ 5V ） R N N N P P P P N
④74LSXX：低功耗肖特基系列；74LS系列成为功耗延迟 积较小的系列。74LS系列产品具有最佳的综合性能，是 TTL集成电路的主流，是应用最广的系列。 ⑤74ASXX：先进肖特基系列； ④74ALSXX：先进低功耗肖特基系列。
c
b
当Ub为高电平UIH时，T饱和 b
e
c e c
开关 闭合
当Ub为低电平UIL时，T截止 b
e
开关 断开
§ 3.2 TTL集成门电路
P39
与分离元件电路相比，集成电路具 有体积小、可靠性高、速度快的特点， 而且输入、输出电平匹配，所以早已广 泛采用。 一.TTL与非门的电路组成 (Transistor- Transistor-Logic)
输出高阻
三态门门的应用：
A 1 EN B 1 G2 EN E 1 (a) 多路开关 E G1 A Y 1 EN 1 EN 1 (b) 双向传输 E1 A1 E2 A2 (c) 单向总线 En An G2 G1 总线 B G1 1 EN EN G2 1 Gn
„ EN
1
①作多路开关： ②信号双向传输： ③构成数据总线：让各门的控 E=0时，门G1 E=0时信号向右 制端轮流处于低电平，即任何 使能，G2禁止， 传送，B=A； 时刻只让一个TSL门处于工作 Y=A；E=1时， E=1时信号向左 状态，而其余TSL门均处于高 门G2使能，G1 传送，A=B 。 阻状态，这样总线就会轮流接 禁止，Y=B。 受各TSL门的输出。
二、工作原理
1、任一输入为低电平（0.3V）时
0.3V
1V
截止 3.6V
约5V
导通
Vcc iL 拉电流
V0=3.6V
截止 RL
F ABC
输输 出入 为有 高低 电电 平平 （（ ““ 1 0 ”” ））
T1特殊饱和 （因ic1=0）
输出为高电平： Vo=VOH≈VCC－VBE3－VBE4 = 5－0.7－0.7 = 3.6V。
IF
iD (mA)
UBR
a
D
b
0
0.5 0.7
uD (V)
伏安特性
P4 开关 闭合
（理想情况下二极管导通电压UD=0）
当Ua>Ub时，D导通 a
当Ua≤Ub时,D截止 a
b b
开关断开
二、 三极管电路
Rc Rb
+VCC iC
c
iB(μ A)
iC (mA)
直流负载线
80μ A
b iB
uo
ui
VCC Q2 Rc 饱 和 区 0.5 uBE (V) 输入特性曲线
③用做驱动器。 1.驱动发光二极管的电路。 2.驱动继电器
&
270Ω
Y低电平“0”左KA线圈流过电流， 右KA断开灯灭，Y低高平“1”灯亮
集电极开路（OC）门的特点——
◆ 工作时需外接负载电阻（RL）和电源（Vcc）; ◆ 可根据要求选择电源，灵活得到下级电路所需电压;
◆ 可将OC门输出端直接并联，进行“线与”；
RU (min)
U OL ，max VCC I OL ，max m I IL
RU (min) RU RU ( max )
(4).OC门的应用 ①实现“线与”
F F1 F2 AB CD
②实现电平转换。 如图所示，可使输出高电平变为10V。
&
+10V
V0 +5V
(3).外接上拉电阻RU的计算方法 ①当n个前级门输 出均为高电平，即 所有OC门同时截 止时，为保证输出 的高电平不低于规 定的UOH，min值， 上拉电阻不能过大， 其最大值计算公式：
U OH ，min VCC RU (max) nI OH mI IH
②当n个前级门中有一个
输出为低电平，即所有 OC门中只有一个导通时， 全部负载电流都流入导通 的那个 OC门，为确保流 入导通OC门的电流不至 于超过最大允许的IOL，max 值，RU值不可太小，其最 小值计算公式：
◆ 有些OC门的输出管设计尺寸较大，足以承受较大电 流和较高电压，可以直接驱动小型继电器。
二. 三态门
E---控制端 E
A B
R1 D
+5V
R2 T3
E
T1
R4
T2
T4
R5
T5
F
输出有三种状态：
高电平、低电平、
高阻态。
R3
截止
0 E
A B
1
E
R1 D
+5V
R2
T3 R5 R4
F AB
T4
T1
R5
IiH1
T4
T1
IiH2 IOH IiH3
T1 T1
前级
前级输出为 低电平时 +5V
R1 3k b1
R2
后级
IiL1
c1
T1
T2
IOL IiL2
T5
前级
R3
IiL3
输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：
IOL I iL1 I iL2
输出高电平时，流出前级的电流（拉电流）：
IOH I iH1 I iH2
T2
F
T5
R3
导通 1 E
A B
截止 +5V
R2 1V T3
0
E 0.3V
R1 D
R4
高阻态
T4
T1
T2
R5
T5
F
R3
截止
符号
A B
功能表 F
&
EN
E0
F AB
输出高阻
E1
E
控制端 圈低电平起作用
两种控制模式：
高电平有效
低电平有效
符号
A
B
&
EN
F
功能表
E1
F AB
E
E0
控制端 高电平起作用
（3） 噪声容限VNL、VNH 在实际应用中，由于外界干扰、电源波动等原因， 可能使输入电平Vi偏离规定值。为了保证电路可 靠工作，应对干扰的幅度有一定限制，称为噪声 容限。它是用来说明门电路抗干扰能力的参数。
低电平噪声容限是指在保证输出为高电平的前提下， 允许叠加在输入低电平VIL上的最大正向干扰 （或噪声）电压。 低电平噪声容限用VNL表示： VNL = VOFF－VIL。出高电平。