理论教育 如何提升TTL门电路的带负载能力?

如何提升TTL门电路的带负载能力?

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:在门电路互连的电路中,前一级门电路的输出信号要符合后一级门电路的输入要求,即前一级门电路的输出应具备驱动后一级门电路的能力,这种能力称为前一级门电路的带负载能力。TTL 门电路带灌电流负载能力大于带拉电流负载能力。图2.4.3灌电流与拉电流负载的连接3.TTL门电路的扇入扇出系数扇入系数是指门电路允许的输入端数目,最大不超过8。在上述两种情况下,TTL门电路的扇出系数应选较小的值作为NO。

如何提升TTL门电路的带负载能力?

门电路互连的电路中,前一级门电路的输出信号要符合后一级门电路的输入要求,即前一级门电路的输出应具备驱动后一级门电路的能力,这种能力称为前一级门电路的带负载能力。带负载能力与四个电流参数有关。

1.输入低电平电流IIL与输出低电平电流IOL

输出低电平电流与输入低电平电流的关系如图2.4.1所示。因为前一级门电路输出低电平时T4管截止、T5管饱和导通,此时a点电位低于b点电位,所以后一级门电路的输入低电平电流IIL是流(灌)入前一级门电路的,称为灌电流。对于前一级门电路,输出低电平电流IOL为灌电流之和,而该电流有一个允许的上限IOL(max),这个上限值就是前一级门电路带灌电流负载的能力。

图2.4.1 输出低电平电流与 输入低电平电流的关系

图2.4.2 输出高电平电流与 输入高电平电流的关系

2.输入高电平电流IIH与输出高电平电流IOH

输出高电平电流与输入高电平电流的关系图如图2.4.2所示。因为前一级门电路输出高电平时T4管饱和导通、T5管截止,此时a点电位高于b点电位,所以后一级门电路的输入高电平电流IIH是流(拉)出前一级门电路的,称为拉电流。对于前一级门电路,输出高电平电流IOH为拉电流之和,而该电流有一个允许的上限IOH(max),这个上限值就是前一级门电路带拉电流负载的能力。(www.daowen.com)

【说明】TTL 门电路带灌电流负载能力大于带拉电流负载能力(见表 2.4.1,IOL(max)> IOH(max))。若要用TTL门电路驱动发光二极管,最好将TTL门电路的输出端接二极管的阴极,二极管的阳极接电源正极,这样连接的驱动电流大于反过来连接的驱动电流。如图2.4.3所示。

图2.4.3 灌电流与拉电流负载的连接

3.TTL门电路的扇入扇出系数

扇入系数是指门电路允许的输入端数目,最大不超过8。常用扇出系数NO反映TTL门电路带同类基本逻辑门的能力,即一个门电路能够驱动同类门电路的最大数目。在上述两种情况下,TTL门电路的扇出系数应选较小的值作为NO

以四2输入与非门74LS00为例,当电源电压为5.0 V时,IOH(max)=0.4 mA,IOL(max)=8 mA;当输入高电平uIH=2.7 V时,IIH=0.02 mA;当输入低电平uIL=0.4 V时,IIL=0.1 mA。则有

NL=IOL(max)/IIL=8/0.1=80

NH=IOH(max)/IIH=0.4/0.02=20

应选择扇出系数NO=20,即74LS00中的一个与非门最多可以带20个同类的基本逻辑门。

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