数电学习笔记17——TTL门电路（3）

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：

3.5.2 TTL反相器的电路结构和工作原理

一、电路结构

(1) 这种类型电路的输入级和输出级均为三极管结构，因此称为三极管 - 三极管逻辑电路（TTL电路）。

(2) 74系列TTL反相器的典型电路如图。

(3) 图中电路可分为输入级、倒相级和输出级三部分。

(4) 工作原理如图。

(5) 倒相级：T2的集电极和发射极输出电压信号的变化方向相反

(6) 推拉式输出电路：在稳定状态下T4、T5总有一个导通而另一个截止，有效降低输出级的静态功耗并提高驱动负载的能力。

(7) D1的作用是抑制输入端可能出现的负极性干扰脉冲；防止输入电压为负时，T1发射极电流过大，起保护作用。

(8) D2的作用为保证T5饱和导通时T4可靠截止。

二、电压传输特性

①　截止区（AB段）：vI < 0.6V，此时vB1 < 1.3V，T2和T5截止而T4导通，vo ≈ 3.4V。

②　线性区（BC段）：0.7 < vI <1.3V，此时T5截止,T2导通并工作在放大区，vo 会随着vI的升高而线性下降。

③　转折区（CD段）：vI ≈1.4V，此时vB1 ≈ 2.1V，T2和T5同时导通，T4截止，vo 急剧地下降为低电平。转折区中点对应的输入电压称为阈值电压VTH。

④　饱和区（DE段）：此后vI继续升高时，vo不再变化。

三、输入端噪声容限

（1）噪声容限：保证输出高、低电平基本不变的条件下，输入电平的允许波动范围。

（2）高电平的噪声容限：VNH=VOH（min）-VIH（min）

（3）低电平的噪声容限：VNL=VIL（max）-VOL（max）