TTL与非门的基本结构、工作原理和特性 模拟技术技术文章

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模拟技术相关技术文章TTL与非门的基本结构、工作原理和特性

分立元件门电路虽然结构简单，但是存在着体积大、工作可靠性差、工作速度慢等许多缺点。1961年美国德克萨斯仪器公司率先将数字电路的元器件和连线制作在同一硅片上，制成了集成电路。由于集成电路体积小、质量轻、工作可靠，因而在大多数领域迅速取代了分立元件电路。随着集成电路制作工艺的发展，集成电路的集成度越来越高。

TTL信号是数字信号.CMOS传输门（Transmission Gate）是一种既可以传送数字信号又可以传输模拟信号的可控开关电路。

按照集成度的高低，将集成电路分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路。根据制造工艺的不同，集成电路又分为双极型和单极型两大类。TTL门电路是目前双极型数字集成电路中用的最多的一种。

TTL门电路中用的最普遍的是与非门电路，下面以TTL与非门为例，介绍TTL电路的基本结构、工作原理和特性。

（1）TTL与非门的基本结构

图1是TTL与非门的电路结构。可以看出，TTL与非门电路基本结构由3部分构成：输入级、中间级和输出级。因为电路的输入端和输出端都是三极管结构，所以称这种结构的电路为三极管---三极管逻辑电路。

图1 TTL与非门电路的基本结构

输入级：输入级是一个与门电路结构。T1是多发射极晶体管，可以把它的集电结看成一个二极管，把发射结（三个发射结）看成是与前者背靠背的3个二极管，如图2所示。由此看出，输入级就是一个与门电路：Y=A·B·C。

（a）多发射极晶体管（b）多发射极晶体管的等效二级管电路

图2 多发射极晶体管的等效电路

中间级：由三极管T2和电阻RC1、RE2组成。在电路的开通过程中利用T2的放大作用，为输出管T3提供较大的基极电流，加速了输出管的导通。所以，中间级的作用是提高输出管的开通速度，改善电路的性能。