數(shù)電學習筆記19——TTL門電路(5)
教材:閻石《數(shù)字電子技術基礎》(第五版) 高等教育出版社
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3.5.4 TTL反相器的動態(tài)特性
一、傳輸延遲時間
(1)?由于二極管和三極管的開關動態(tài)特性,以及寄生電容等原因,理想的矩形電壓信號加到TTL反相器的輸入端時,輸出電壓的波形不僅比輸入信號滯后,而且波形的上升沿和下降沿也將變壞。
(2)?傳輸延遲時間:輸出電壓波形滯后于輸入信號波形的時間。其中輸出電壓由低變高的傳輸延遲時間tPLH,輸出電壓由高變低的傳輸延遲時間tPHL。
(3)?74系列TTL門電路中,輸出級的T5管導通時工作在深度飽和狀態(tài),因此tPLH略大于tPHL。

?二、交流噪聲容限
(1)?TTL電路中存在三極管的開關時間和分布電容的充放電過程,因而輸入信號狀態(tài)變化時必須有足夠的變化幅度和作用時間才能使輸出狀態(tài)改變。
(2)?交流噪聲容限:門電路對寬度接近于門電路傳輸延遲時間的窄脈沖的噪聲容限。
(3)?TTL電路的交流噪聲容限大于直流噪聲容限。

三、電源的動態(tài)尖峰電流
(1)?輸出電平不同時,從電源獲取的電流也不一樣。
(2)?圖中電路在輸出高電平和低電平時的電源電流ICCL如下:


(3)?動態(tài)情況下,特別是輸出電壓由低電平突然變成高電平的過渡過程中,由于T5原來工作在深度飽和狀態(tài),所以T4的導通必然先于T5的截止,這樣就出現(xiàn)了短時間內(nèi)T4和T5同時導通的狀態(tài),有很大的瞬時電流流經(jīng)T4和T5,使電源電流出現(xiàn)尖峰脈沖。
(4)?輸出電壓由低電平變成高電平的過渡過程中,由于T4一般不工作在飽和狀態(tài),因此T4和T5同時導通的時間極短,不可能產(chǎn)生很大的瞬時電流,計算電源容量時可不考慮它的影響。

(5)?電源電流的最大瞬時值如下:

(6)?電源尖峰電流的影響:使電源的平均電流增加;形成一個系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲源。
(7)?可將電源的尖峰電路視為三角波,持續(xù)時間為tPLH,那么一個周期內(nèi)尖峰脈沖的平均值為IPAV=1/2 * f *(ICCM - ICCL)*tPLH ;
? ? ?如果每個周期中輸出高、低電平的持續(xù)時間相等,在考慮電源動態(tài)尖峰電流的影響之后,電源電流的平均值將為ICCAV = 1/2 * (ICCH + ICCL)+ 1/2 * f *(ICCM - ICCL)*tPLH / T。
