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5. TTL门电路,（1）. 74S系列 （肖特基系列） ① 采用了肖特基抗饱和三极管肖特基抗饱和三极管由普通的双极型三极管和肖特基势垒二极管SBD(Schottky Barrier Diode)组合而成，如图2-4A所示BACK,图2-4A 肖特基抗饱和三极管(a) 电路图； (b) 电路符号,图 3-10 肖特基与非门电路,BACK,图2-4A 肖特基抗饱和三极管(a) 电路图； (b) 电路符号,BACK,图(a)中SBD的正向压降约为0.3V，而且开关速度比一般PN结二极管高许多在晶体管的bc结上并联一个SBD便构成抗饱和晶体管，或称肖特基晶体管，符号如图 (b)所示由于SBD的引入，晶体管不会进入深饱和，其Ube限制在0.3V左右，从而缩短存储时间，提高了开关速度图3-10电路中除V4管以外，所有晶体管都采用了肖特基晶体管② 增加了有源泄放网络(如图中虚线所示)该网络的主要作用有两个：第一，改善电压传输特性，即克服图3-3中倾斜段BC， 使整个传输特性转换段(B、C、D)的斜率均匀一致，从而接近理想开关，低电平噪声容限也得到提高；第二，加速V5的转换过程并减轻V5的饱和深度，从而提高了整个电路的开关速度。

,BACK,图中输入端加有阻尼二极管VD1、VD2，主要是为了减少输入连线上的负尖峰干扰脉冲2）. 74LS系列（低功耗肖特基系列） 性能比较好的门电路应该是工作速度既快，功耗又小的门电路因此，通常用功耗和传输延迟时间的乘积(简称功耗—延迟积或pd积)来评价门电路性能的优劣功耗—延迟积越小，门电路的综合性能就越好  为了降低功耗，它主要是大幅度提高了电路的各个 电阻的阻值为了缩短延迟时间，提高开关速度，它延用了74S系列的两个方法——使用抗饱和三极管和引入有源泄放电路，同时还采用了将输入端的多发射极三极管也用SBD代替等措施因此，74LS系列成为功耗延迟积较小的系列(一般tpd＜5 ns，功耗仅有2 mW) 并得到广泛应用BACK,（3）. 74AS、 74ALS系列 74AS系列和74ALS系列均是目前性能较好的TTL门电路 74AS系列是为了进一步缩短延迟时间而设计的改进系列， 其电路结构与74LS系列相似，但电路中采用了很低的电阻值， 从而提高了工作速度，其缺点是功耗较大  74ALS系列是为了获得更小的延迟—功耗积而设计的改进系列。

为了降低功耗，电路中采用了较高的电阻值更主要的是在生产工艺上进行了改进，同时在电路结构上也进行了局部改进，因而使器件达到高性能，它的功耗—延迟积是TTL电路所有系列中最小的一种BACK,（4） 54系列TTL门电路54系列的TTL门电路，其电路结构和电气性能参数与74系列相同，主要区别在于：54系列比74系列的工作温度范围更宽：(74系列为0~70 ℃，54系列为-55~+125 ℃)， 电源允许的工作范围也更大：(74系列为5 V(1±5%)，54系列为5 V(1±10%))各种三态逻辑门的符号,MOS集成门电路制造工艺简单、功耗低、集成度高、电源电压范围宽、抗干扰能力强、扇出系数大等优点 按所用MOS管的不同，MOS集成门电路可分三种类型：（1）PMOS门电路：由PMOS管构成；结构简单、易于制造、成品率高，但开关速度低采用负电源，不便于与TTL电路连接2）NMOS门电路：由NMOS管构成；工作速度比PMOS门电路高，但比TTL低，采用正电源，便于与TTL电路连接适于用作大规模数字集成电路（如存储器、微处理器等），但不宜制作通用逻辑门电路，原因是NMOS电路带电容性负载能力较弱。

3）CMOS门电路：由NMOS管和PMOS管构成；静态功耗低、抗干扰能力强、开关速度高、工作稳定可靠适于通用逻辑电路设计，应用广泛2.5 CMOS集成逻辑门,逻辑门电路使用中的几个实际问题,1.将电源地与信号地分开2.模拟和数字二者的地分开3.注意连线尽可能短，以减少接线电容而导致寄生反馈有可能引起寄生振荡4.静电屏蔽是常用的措施,,门电路是组成数字电路的基本单元之一，最基本的逻辑门电路有与门、或门和非门实用中通常采用集成门电路，常用的有与非门、或非门、与或非门、异或门、输出开路门、三态门和 CMOS 传输门等门电路的学习重点是常用集成门的逻辑功能、外特性和应用方法本章小结,在数字电路中，三极管作为开关使用　　硅 NPN 管的截止条件为 UBE ＜ 0.5 V ，可靠截止条件为 UBE ≤ 0 V，这时 iB  0，iC  0，集电极和发射极之间相当于开关断开；饱和条件为 iB ≥ IB(sat) ，这时，硅管的 UBE(sat)  0.7 V，UCE(sat)  0.3 V，集电极和发射极之间相当于开关闭合三极管的开关时间限制了开关速度开关时间主要由电荷存储效应引起，要提高开关速度，必须降低三极管饱和深度，加速基区存储电荷的消散。

TTL 数字集成电路主要有 CT74 标准系列、CT74L 低功耗系列、CT74H 高速系列、CT74S 肖特基系列、CT74LS 低功耗肖特基系列、CT74AS 先进肖特基系列和 CT74ALS先进低功耗肖特基系列其中，CT74L 系列功耗最小，CT74AS 系列工作频率最高通常用功耗 - 延迟积来综合评价门电路性能CT74LS 系列功耗-延迟积很小、性能优越、品种多、价格便宜，实用中多选用之ALSTTL 系列性能更优于 LSTTL，但品种少、价格较高CMOS 数字集成电路主要有 CMOS4000 系列和HCMOS 系列CMOS4000 系列工作速度低，负载能力差，但功耗极低、抗干扰能力强，电源电压范围宽，因此，在工作频率不高的情况下应用很多CC74HC 和 CC74HCT 两个系列的工作频率和负载能力都已达到 TTL 集成电路 CT74LS的水平，但功耗、抗干扰能力和对电源电压变化的适应性等比 CT74LS 更优越因此，CMOS 电路在数字集成电路中，特别是大规模集成电路应用更广泛，已成为数字集成电路的发展方向应用集成门电路时，应注意：,,TTL电路只能用＋5 V(74系列允许误差±5%)；CMOS4000 系列可用 3 ~ 15 V；HCMOS系列可用 2 ~ 6 V；CTMOS 系列用 4.5 ~ 5.5 V。

一般情况下，CMOS 门多用 5 V，以便与 TTL 电路兼容1)电源电压的正确使用,(2)输出端的连接,开路门的输出端可并联使用实现线与，还可用来驱动需要一定功率的负载三态输出门的输出端也可并联，用来实现总线结构，但三态输出门必须分时使能使用三态门时，需注意使能端的有效电平普通门(具有推拉式输出结构)的输出端不允许直接并联实现线与3) 闲置输入端的处理,(4)信号的正确使用,TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电平，CMOS 电路多余输入端不允许悬空CMOS电路多余输入端与有用输入端的并接仅适用于工作频率很低的场合数字电路中的信号有高电平和低电平两种取值，高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值门电路种类不同，高电平和低电平的允许范围也不同或门和或非门,与门和与非门,多余输入端接地或与有用输入端并接,多余输入端接正电源或与有用输入端并接,UIL≤UOFFUIH≥UON,UIL≤USLUIH≥USH,通常,以保证有较大的噪声容限,噪声容限越大，则电路抗干扰能力越强UIL  UOL  0 VUIH  UOH  VDD,UNL  UNH  VDD / 2 ，噪声容限很大， 因此电路抗干扰能力很强。

CMOS 传输门既可传输数字信号，也可传输模拟信号当输入端外接电阻 RI 时,RI ＜ ROFF 相当于输入逻辑 0RI ＞ RON 相当于输入逻辑 1,TTL 电 路,CMOS 电路,CMOS 门电路由于输入电流为零，因此不存在开门电阻和关门电阻。