数电学习笔记14——TTL门电路（1）

教材：阎石《数字电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社

视频教材：

3.5 TTL门电路

3.5.1 双极性三极管的开关特性

一、双极型三极管的结构

（1）三极管分为NPN型和PNP型两种，示意图如下。

（2）三极管的三个电极分别为基极（b）、集电极（c）和发射极（e）。

二、双极型三极管的输入特性和输出特性

（1）三极管的输入特性如图。

（2）三极管的输出特性如图。

（3）三极管的三个工作区域：

放大区：当ube>=Uon且uce>=ube时，三极管工作在放大区，此时ic = βiB。

饱和区：当ube>=Uon且uce<ube时，三极管工作在饱和区，此时ic 不再随iB以 β倍的比例增加而趋于饱和。

截止区：当ube<Uon时，三极管工作在截止区，此时ic几乎等于0。

三、双极型三极管的基本开关电路

（1）三极管的基本开关电路如图。

（2）只要电路参数配合得当，就能做到输入低电平时三极管工作在截止状态，输出为高电平；输入高电平时三极管工作在饱和状态，输出为低电平。

（3）三极管基本开关电路的工作原理如图。

（4）只要合理地选择电路参数，保证当v1为低电平时，vBE<Von,三极管工作在截止状态；而v1为高电平时iB>IBS,三极管工作在深度饱和状态，则三极管的ce间就相当于一个受v1控制的开关。三极管截止时相当于开关断开，在开关电路的输出端给出高电平；三极管饱和时相当于开关接通，在开关电路的输出端给出低电平。

四、双极型三极管的开关等效电路

（1）三极管在开关状态下，截止时和饱和时的等效电路如图。

五、双极型三极管的动态开关特性

（1）在三极管在截止与饱和导通两种状态间迅速转换时，三极管内部电荷的建立和消散都需要一定的时间，因而集电极电流ic、输出电压vo的变化将滞后于输入电压vI的变化。

（2）理想状态下可忽略动态开关特性。