当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第五周 > 3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间 > Video
TTL反相器同样也存在
传输延迟的问题
传输延迟时间的概念
和CMOS门电路当中的
现象和原因都是一致的
所谓现象它表达成对于TTL门电路
输入如果发生变化的时候
输出也会发生变化
但是在时间上要延迟
从原因上来讲
也是因为双极型的三极管
它们的结电容和集电容中
存在分布式的电容
这个是一个等效电容
那么我们说电压信号
遇到电阻电容就会减缓
在这儿也是同样存在
在CMOS反相器当中
我们在讲传输延迟时间的时候
去仔细计算了它的原因
那在这儿我们不再计算说
它产生的这个RC到底是谁
我们会去更关心它的一个结果
我们要界定一下传输延迟时间
当中的TPD和TCD
传输延迟时间分为两个参数
一个是有效到有效的传输那是TPD
那什么意思呢
它是说一个输入信号
当它发生变化的时候
它一定是从一个有效电压信号
要变化成另一个有效的电压信号
那我们知道在这个变化的途中
从有效到有效的过程当中
它势必途径无效
所谓无效是说
它经过的那个电压值
不是我们逻辑的0和1
但是它一定会经过
它对应的输入从一个有效
进入另一个有效之后
我的输出会发生变化
我的输出开始发生变化
我的输出也会从一个有效
到另一个有效
那我们看一下
对于TTL反相器来讲
我的输出比方说从0到1
那我的输出就会从1到0
那现在这个有效到有效的传播
说的是什么呢
说的是当我的输出从一个有效
进入另一个有效的起点开始
我的输出要过多长时间
才能进入新的有效
换句话讲如果在真值表当中
来表达的话可以这样来看
就是当你的输入从真值表当中
反相器的0跳变到1之后
从有效开始了
你的输出要过多长时间
才能在你输入的
有效的1的情况下输出有效的0
这就是TPD
我们说传输延迟时间
从来不是一个计算时间
对于所有的器件来讲
它是一个生产的测量值
它跟工艺相关跟生产要素相关
所以这一系列的器件
大家去看它的芯片手册的时候
说明书的时候你会查到
它会告诉它的传输
延迟时间是多少
它告诉你的这个值
一定是一个上限
那什么意思呢
就是说它告诉你
说这个系列的产品
TPD比方说都是10ns
那一定确保你所采购的
这个系列的器件
它的TPD都会小于10ns
它的上限是10ns
这是传输延迟时间的
第一个参数有效到有效的传播
那么下一个
下一个是TCD
TCD指的是什么呢
TCD指的是无效
到无效的一个传播
无效到无效的传播说的是什么
我们来看还是以反相器为例
如果输入从一个有效
进入另一个有效
那它一定会先进入无效
也就是说我的输入从0到1
那从0出了0之后
还没有进1的时候
这个时候就无效了
我的输入进入无效之后
我的输出这个时候
一定还保持着过去的值
它过会儿就会
也会受到干扰进入无效
那TCD表达的是什么
TCD表达的是我的输入
从有效进入到无效
那这个时候我的输出
还能坚持过去的有效值多少
然后出现无效
因此我们把这个传输延迟时间
叫做constant delay
TCD无效到无效的一个传播
那么如果严格的说来
无效到无效的传播实际上
表达的是我们对输出的信任
它的意思是说什么呢
说这个时候输入已经
从真值表当中的有效值消失了
变成了无效值
那这个时候输出其实还会
占过去的值占一会儿
占多长时间呢
就是占的TCD这个时间
所以从名称上来看
你觉得它表达的是无效到无效
但是从另外一个方面
它也提醒我们
其实我们更关注的是输入的有效
那最严格的TCD会是多少
我说最严格的就是0
TCD是0是什么意思
TCD是0就意味着说输入
一旦从一个有效值变到无效
奔着另外一个有效去
但是它会出现无效
一旦到一个无效
我马上就不信任我的输出
我认为输出此刻也是无效的
那你可以取TCD为0
TCD在参数手册当中
它是取的是一个下限
那什么意思呢
是说对于TCD来讲
厂家给出你的参数
比方说它给的是1ns
那你去测这一类器件
你所侧得的TCD
一定都大于1ns
好
这就是我们要说的两个时间参数
这两个时间参数在表达上边
它一个表达的是上限
一个表达的是下限
如果在参数当中
你从手册当中拿到这个参数之后
TPD和TCD在实验室当中测量出来
一定都是这样的关系
你所测出来的TCD
会大于手册给出来的典型值
你所侧出的TPD一定会
小于手册给出来的典型值
那么这是关于一个反相器的
那我们也知道
数字电路集成度很高
也就是说我不可能
是一个门在玩儿
那当我有一些相对
互相级联起来的电路之后
它们的TPD TCD怎么考虑呢
这也是我们要提到的
其实逻辑代数在描述
我们的组合运算的时候
在描述我们的逻辑运算的时候
仅仅关心了0/1
电特性和时间特性都没有考虑
但是在这里我们看一下
这是一个有几个门
构成的一个运算
那现在我知道每一个与非门
它的TPD典型值都是4个纳秒
它的TCD都是一个纳秒
经过这样级联之后
如果让大家分析它的逻辑功能
应该很容易就写出来
那现在我不去分析它的逻辑功能
我关心这个电路
通过这样的构成之后
它的TPD是多少它的TCD是多少
我们说对于一个由逻辑门电路
构成的这个电路来说
它的TPD也应该是
在整个电路当中找到最长的
那什么意思
它的意思是说当我输入变化之后
要过多长时间
我输出才有效
那我应该找到那个最长的路径
而TCD呢
TCD是说当我输入发生变化的时候
我的输出什么时候
会受到输入的影响
那这时候我应该找最短的路径
所以对于我们来讲
这是两条不同的路径
TPD你要找整个电路最长路径
以这个电路为例
那是经过了三级与非门是12ns
那么TCD这个电路从输入到输出
最短路径是两个与非门
所以是2ns
因此这个电路的TPD
会小于等于12ns
它的TCD一定会大于等于2ns
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
--Video
-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
--Video
-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
--Video
-6.1.3 时序电路的分类
--Video
-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
--Video
-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
--Video
-6.2.3 异步时序电路的分析方法
--Video
-6.3.1-1 寄存器
--Video
-6.3.1-2 移位寄存器1
--Video
-6.3.1-3 移位寄存器2
--Video
-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
--Video
-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
--Video
-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
--Video
-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
--Video
-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
--Video
-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
--Video
-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
--Video
-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
--Video
-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
--Video
-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
--Video
-11.1 数模和模数转换概述
--Video
-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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