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各种数字逻辑集成电路简介

数字电路 | 发布时间:2018-07-10 | 人气: | #评论# | 本文关键字:集成电路,CTL电路,ECL电路,RTL电路,DTL电路,TTL电路,CMOS逻辑电路,肖基特二极管,晶体管
摘要:RTL电路:一种由电阻和晶体管组合的逻辑电路,判断逻辑准位的方式是以输入端回路电流特性而定,当输入的电压VI低于晶体管导通电压时,就没有导通电流IB,晶体管C-E间成开路状态(截止

RTL电路:一种由电阻和晶体管组合的逻辑电路,判断逻辑准位的方式是以输入端回路电流特性而定,当输入的电压VI低于晶体管导通电压时,就没有导通电流IB,晶体管C-E间成开路状态(截止),若输入的电压Vi高于晶体管导通电压时,而且电压越高C-E间导通就越多,换句话说这种逻辑族的的逻辑输出准位会受到输入准位的影响,所以使用时输入的逻辑准位必需保持足以让RTL能够截止或饱和的电压,才能保证下一级的逻辑电路能够正常判断,因此这已是一个被淘汰的逻辑族。838电子

RTL电路

DTL电路

DTL是一种晶体管电路加上二极管所设计的逻辑电路,它利用了二极管正向导通电压(约0.7V)的特性,提高逻辑电路VIH的准位电压,以及在晶体管基极加上负的偏压,当二极管电路断路时能够迅速使晶体管截止 改善了RTL输入电压对输出逻辑准位的不良影响,但是需要正负双电源的设计,目前也不见有数字系统采用这逻辑电路了。

DTL电路

TTL电路

TTL以晶体管做为逻辑判断及逻辑输出的主要组件,输入端的电压低于0.8V为VIL,高于2.0V为VIH,这两个电压点之间的范围是一个逻辑准位的不明确区,设计电路时要避免有此范围的电压输入。TTL的输出端由两个串接的晶体管负则输出逻辑准位电压,Q3负责接通VCC,Q4负责接通地电位,使得VOH保证大于2.4V,VOL保证小于0.4V,逻辑“1”与“0”间更为明显,变化也较RTL、DTL迅速。由于要保证输入及输出的逻辑界定,电源必须为固定值,以74为编号的是商用IC,电源为5V,容许误差为±0.25V,工作温度范围为℃到7℃,54为编号的是军用IC,电源也是为5V,误差可以大一点为±0.5V,工作温度范围为-55℃到125℃。838电子

TTL电路

TTL发展至今以已有多种改良产品,以表格方式介绍及比较于下:

TTL型别IC编号VOHVIHVOLVIL传递 延迟功率 消耗
标准型74xx2.4V2.0V0.4V0.8V9 nS10 mW
低功率74Lxx2.4V2.0V0.3V0.8V33 nS1 mW
高速型74Hxx2.4V2.0V0.4V0.8V6 nS23 mW
肖特基(Schottky)74Sxx2.7V2.0V0.5V0.8V3 nS23 mW
低功率肖特基74LSxx2.7V2.0V0.5V0.8V9.5 nS2 mW

传递延迟:输入逻辑准位后到输出反应正确所需时间,此时间越短逻辑电路反应速率越快。

功率消耗:电路工作时所消耗的电能,此值越小越省电。

标准型、低功率、高速型差异在于电路中使用电阻的阻值,以标准型做比较时低功型率较大高速型较小,而电阻大者功率消耗较小,但传递延迟较大。

肖特基(Schottky)型TTL:将晶体管全部改采肖特基晶体管的TTL(图S1-5),肖特基晶体管是一种在集-射极间加有肖特基二极管的晶体管,如图S1-4所示,肖特基二极管的切入电压约0.3V,晶体管的VBE约0.7V,VCE=VBE-VBC=0.4V而晶体管之饱和电压VCE(sat)=0.2V,故晶体管之VCE 下降至0.4V时,IB被肖特基二极管分流不再进入晶体管基极,因此肖特基晶体管不会进入饱和区,所以交换速率较快。

肖基特电晶体

肖基特二极管TTL

责任编辑:数字逻辑集成电路

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