当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第五周 > 3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性 > Video
下面呢
我们来分析一下
TTL反相器的输入输出特性
我们先来看一下它的输入特性
由于它的输入级
就是通过T1管接入的
所以其实我们关注的是
关于T1管的输入这部分
电压和电流之间的关系
在咱们使用过程当中呢
主要是关心的静态
所以呢 我们就重点讨论
在输入低电平
和输入高电平的时候
T1管这一级
电流和电压之间的关系
我们先来看一下
输入是低电平时候的
这个电流情况
输入是低电平的时候
我们用典型值
输入VI等于VI2等于0.2V
那这个时候
如果输入是0.2V
我们看到T1管是饱和导通的
T1管的饱和导通
使得IIL是流出的
这个时候它的电流值是多少呢
它的电流值是VCC减去VB1
再减去VIL除以R1
那这是一个近似的电流
这个近似电流值
大概是一个毫安
我为什么说它是近似的呢
因为其实现在
T1管是饱和导通的
而我算的这个电流主要是IBE
T1管的饱和导通
其实意味着
它除了这个电流之外
应该还有IC1
但是因为它深度饱和导通
你可以回去看一下
我们关于三极管的
工作特性曲线
如果在深度饱和的情况下
那个电流值会很小 可以忽略
所以我们就近似计算为这个值
好 那么在输入是高电平的时候
如果VI输入高电平的
典型值3.4V
前边我们已经讨论过了
当我输入是高电平的时候
我的输出是多少
输出是T2 T5管饱和导通
T4管截止
这个时候输出的是低电平
T2 T5管的饱和导通
输入的高电平
会使得我T1管
这个时候处在一个倒置状态
所谓倒置状态
就是CE的电压现在是一个负的
BE之间电压也是负的
那这个时候T1管的
VB1这点的电压
会是一个2.1V
这个2.1V使得我T1管的发射结
处在反偏状态
T1管的发射结处在反偏
那就是 VB1是2.1V
而VE1是3.4V
那发射结反偏
发射结反偏
PN结的反偏情况下
它的电流是很小的
所以在输入高电平的时候
I IH 是一个很小的值
这个值就是一个PN结的
反向电流值
那我们把这两端的值连起来
在输入是低电平的时候
负的1毫安
和我们大概PN结
反偏时候流过的
反向偏置电流40个μA
我们把这两端连起来的话
那大概就构成了我输入特性
这个输入特性
中间我们是动态的
中间的这个过渡值
我们没有进行计算
我们把它通过测量也可以得到
那么除了我们刚才
说的这个负1毫安
和40μA以及中间的
相连的部分之外
大家会看到
在这个特性曲线上
会有这样的一个情况
这个曲线的这个部分是D1管
当你的输入低于-0.7的时候导通了
保护电路工作了
会出现一个大电流
那么这个不是工作的常态
这是输入特性曲线
那下边我们来看一下
TTL反相器的输出特性曲线
输出特性曲线
是我们关心它的输出极
关心它的输出电压
和电流之间的关系
当我输出是高电平的时候
这个时候电流是通过上拉部分
从电源给出的
也就是说这个时候T4是导通的
那么这时候的T4管导通
T2管 T5管是截止的
我们工作在了一个
射极输出状态
在涉及工作输出状态上
输出电阻相对较小
那么这时候呢
具有一定的电压跟随能力
就意味着什么呢
意味着我可以
带负载的能力还行
那就是说当你负载
不要大于一定范围的时候
我的输出的高电平
会下降的很少
那么通常情况下
像标准的TTL电路
像我们介绍的
这个经典设计的话
手册上给出来的
能够带的高电平的负载电流值
不要超过0.4毫安
这个还并不是从高电平
因为带负载下降的角度来考虑
而是从功耗的角度来考虑的
但是我们说这样的一个
带负载能力也够了
原因是什么呢
原因是如果是TTL电路
我下一级
仍然是TTL电路的话
刚才我们在讨论
输入特性的时候已经发现
当我输入是高电平的时候
其实我输入需要的
那个电流驱动
是一个偏结的反向偏值电流
那个电流很小
所以两者对起来
是一个很好的使用
那么我们下边看一下
输出是低电平时候的输出特性
输出是低电平时候的特性
能够看到
当我输出低电平的时候
T2 T5管饱和导通
T4管是截止
那么在T5管饱和导通的时候
输出电阻是很小的
现在我们拿到的这个
标准的74系列为例
当T5管饱和导通的时候
它的导通内阻是很小的
这个时候大概是8个欧姆
那么这个时候我们说
如果它的内阻是8欧姆
它是饱和导通
当输出低电平的时候
它允许的负载电流
灌电流是多大呢
允许输入较大的电流
这个电流是多少呢
大概是如果需要
我输出的低电平
小于等于0.4V的话
我允许的电伏是16毫安
那我们把这样的
一个特性表达出来
就是这样的一个输出特性
那么把前两者结合起来
你就可以得到
它分别在高低电平时候
分别的输出特性
-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
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-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-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
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-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
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-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
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-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
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-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
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-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)
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-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
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-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
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-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
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-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
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-11.1 数模和模数转换概述
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-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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