电晶体逻辑- 维基百科,自由的百科全书

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电晶体-电晶体逻辑(英语:Transistor-Transistor Logic,缩写为TTL),是市面上较为常见且应用广泛的一种逻辑闸数字集成电路,由电阻器和电晶体而组成。

电晶体-电晶体逻辑 维基百科,自由的百科全书 跳到导航 跳到搜索 基于摩托罗拉68000微处理器的计算机,在面包板上可看到各种TTL元件 电晶体-电晶体逻辑(英语:Transistor-TransistorLogic,缩写为TTL),是市面上较为常见且应用广泛的一种逻辑闸数字集成电路,由电阻器和电晶体而组成。

TTL最早是由德州仪器所开发出来的,现虽有多家厂商制作,但编号命名还是以德州仪器所公布的资料为主。

其中最常见的为74系列。

与TTL分庭抗礼的是CMOS,旧时两者相比较TTL主要是速度快,CMOS则是速度慢,但省电、成本比TTL低。

随着CMOS技术的进步,其反应速度已经超越TTL。

而且CMOS内部不具有制作麻烦的电阻,所以TTL可说几乎没有发展。

目前TTL主要应用于教育或是较简单的数位电路。

目录 1内部主要构成元件 274系列与54系列 2.1以内部结构区分 2.1.1TTL各系列典型消耗功率与传输延迟的比较 2.2以输出型态分类 2.3代表性IC 3TTL电压准位 3.1使用标准供电电压5V的TTL电压准位规范 4使用注意事项 5相关 内部主要构成元件[编辑] 7400元件 TTL最主要是由N组电阻、电晶体、二极体构成的偏压电路所组合出来,在线性放大器的角度来看就是数个CE(共射极)电路或是CC(共集极)电路所组成。

当然这只是比喻并非实际,毕竟在数位逻辑的世界就是只有0跟1,也就是关或开。

74系列与54系列[编辑] 7400电路图 主条目:7400系列 74系列为民用品,可工作于商用温度范围(0至70度C),是一般TTL逻辑电路中最常见的系列,在数位逻辑或是微处理机的相关课程更是少不了它们的存在。

54系列为军用品,可工作于军用温度范围(-55至125度C),用于具有特殊工作需求的地方。

74系列TTLIC的分类如下: 以内部结构区分[编辑] 标准型 结构跟构成的材料最简单,相对的特性也是不理想,所以此类型已经被淘汰多时。

无英文简写,范例:7400。

早期的低功率型与高速型 低功率型,(英文LowPower简写“L”),耗电低,但速度慢。

范例:74L00。

高速型,(英文HighSpeed简写“H”),速度较快,输出较强,但耗电高。

范例:74H00。

由于S型耗电与H型相近,但速度极快。

LS型的耗电与L型相近,但速度却快很多,甚至比H型还快。

因此L型与H型很快就退出市场。

萧特基(Schottky) 除了电阻器一样是做控流跟偏压用途,萧特基型最主要是采用萧特基二极体跟萧特基电晶体,改善切换速度。

在市面上跟教育单位非常普及,特性也很不错,常常被用来搭配Intel8051使用。

LS型逐渐成为TTL中的主流。

萧特基型(英文SchottkyLogic,简写“S”),范例:74S00。

高级萧特基型(英文AdvancedSchottkyLogic,简写“AS”),范例:74AS00。

低功率萧特基型(英文LowPowerSchottkyLogic,简写“LS”),范例:74LS00。

高级低功率萧特基型(英文AdvancedLowPowerSchottkyLogic,简写“ALS”),范例:74ALS00。

快速(英文Fast,简写“F”) 快速型是有别于萧特基型所另外发展的高速TTL,范例:74F00。

CMOS(英语:ComplementaryMetalOxideSemiconductor) 虽然此类型的编号与接脚规格跟TTL一样,但内部的实际结构是CMOS,而不是TTL所使用的接面电晶体。

此系列具有CMOS的高输入阻抗特性与低耗电,但工作电压范围有别于先前RCA所发展的40跟45系列的CMOS逻辑IC。

除早期的C系列外,此类CMOS的运作速度非常快。

CMOS,英文简写“C”,范例:74C00。

高级CMOS(英文AdvancedCMOSLogic,简写“AC”),范例:74AC00。

高速CMOS(英文HighSpeedCMOSLogic,简写“HC”),范例:74HC00。

高级高速CMOS(英文AdvancedHighSpeedCMOSLogic,简写“AHC”),范例:74AHC00。

TTL各系列典型消耗功率与传输延迟的比较[编辑] 系列 型号 特徴 消耗电力(mW/Gate) 传输延遅tpd(nsec) 标准TTL 74 1962年商品化初期的标准品 10 10 低功率TTL 74L 初期的低消耗电力产品。

但速度慢。

1 35 高速TTL 74H 初期的高速暨高输出TTL。

但消耗电力大。

20 6 萧特基TTL 74S 使用萧特基二极体与萧特基电晶体的高速TTL 20 3 低功率萧特基TTL 74LS 1970年代后半至80年代前半的主流TTL 2 10 先进(Advanced)LS-TTL 74ALS 1980年代中期推出的LS-TTL改良品 1 4 先进(Advanced)S-TTL 74AS 1980年代中期推出的S-TTL改良品 20 1.5 快速型FAST 74F 1980年代中期由Fairchild公司发售的高速萧特基TTL 4 2.5 以输出型态分类[编辑] 图腾式输出(Totem-poleOutput) 大部分74系列的组合逻辑IC,都是采用图腾式输出。

此种输出可以输出高电位与低电位。

被称为图腾式则是因为电路形式像图腾一样配置。

开集极式输出(OpenCollector,简称O.C.) 此种输出不能输出高电位,输出只有开路与低电位两种状态。

可以承受较高的电压或与不同工作电压的电路连接。

有时开集极式输出可用来应付比较重的负载(例继电器)。

可以允许多个开集极式逻辑输出进行并联,作为Wired-AND使用。

图腾式的逻辑闸输出不能并联连接。

三态式输出(Tri-state或3-state) 在数位电路除了0跟1以外,另一种状态则是高阻抗,高阻抗对电路来说即是断路。

主要是用于汇流排(bus)等。

史密特触发型输入(SchmittTrigger) 此类型逻辑闸具有所谓的迟滞电压,不易因为输入在0/1交界电压附近的小幅变化而产生输出跳动,主要用途是抗杂讯、消除机械式接点的弹跳(暂态)现象,也可用来做RC振荡器等。

代表性IC[编辑] 反及闸(NAND):7400、7410、7412、7420、7430 反或闸(NOR):7402、7427 反闸(NOT):7404、7414 及闸(AND):7408、7411、7421 或闸(OR):7432 互斥或闸(XOR):7486 同或门(XNOR):74266 缓冲闸(Buffer):7407、74244 BCD码(十进制)转七段显示器解码器:7447、7448 全加器(FullAdders):7483、74283 D型栓锁器(D-typeLatches):74373 异步计数器(AsynchronousCounter):7490(十进制,Decade)、7492、7493(十六进制)、74190(可预设十进制) TTL电压准位[编辑] 使用标准供电电压5V的TTL电压准位规范[编辑] 输入电压准位 Hi输入电压:2.0V以上 Low输入电压:0.8V以下 输出电压准位 Hi输出电压:2.4V以上 Low输出电压:0.4V以下 由以上规范可以算出:前一级输出至次一级输入电压准位间,可以容忍的杂讯边际电压是0.4V。

使用注意事项[编辑] 避免在带有静电的情况下接触IC TTL的电源电压要5V,建议最低不低于4.75V,最高不高于5.25V 若输入端空接,逻辑闸会把输入端视为HI(逻辑1)的状态 注意第一只脚的位置,以免错接 若某一逻辑闸的输出要并接许多负载或是逻辑闸,最好先装缓冲器或是提升电阻,以免发生负载效应 相关[编辑] 维基共享资源中相关的多媒体资源:电晶体-电晶体逻辑 电子学主题 7400系列IC列表 数字电路 查论编数字电路概念 数字信号 布尔代数 开关 组合逻辑电路 时序逻辑电路 同步 异步 真值表 卡诺图 有限状态机 米利机 摩尔机 硬件模块 逻辑闸 与 或 非 同 与非 或非 异或 同或 蕴含 TTL 74190 CMOS 加法器 乘法器 编码器 译码器 数据选择器 锁存器 寄存器 触发器 RS D JK T 储存装置 ROM RAM 类比数位转换器 数位类比转换器 IC、VLSI 定制程度(半、全) PLD PAL PLA GAL CPLD FPGA ASIC 设计 验证 电子设计自动化(EDA) 硬件描述语言 Verilog VHDL 逻辑综合 硬件验证语言 SystemVerilog 查论编半导体物理学原理 本征半导体 杂质半导体 能带结构 导带 价带 能隙 载流子 电子 空穴 施主 受主 光生伏打效应 半导体激光 霍尔效应 肖特基势垒 欧姆接触 工艺 光刻 刻蚀 掺杂 简并 离子注入 分子束外延 物理气相沉积 化学气相沉积 化学机械平坦化 SOI 器件 PN结 晶体管 二极体 发光二极管 BJT FET MOSFET CMOS 晶闸管 薄膜晶体管 太阳能电池 规范控制 GND:4078444-7 LCCN:sh85136934 取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=電晶體-電晶體邏輯&oldid=69580991” 分类:​电子元件数字电子电子设计隐藏分类:​含有英语的条目包含GND标识符的维基百科条目包含LCCN标识符的维基百科条目 导航菜单 个人工具 未登录讨论贡献创建账号登录 命名空间 条目讨论 简体 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 阅读编辑查看历史 更多 搜索 导航 首页分类索引特色内容新闻动态最近更改随机条目资助维基百科 帮助 帮助维基社群方针与指引互助客栈知识问答字词转换IRC即时聊天联络我们关于维基百科 工具 链入页面相关更改上传文件特殊页面固定链接页面信息引用本页维基数据项目 打印/导出 下载为PDF可打印版本 在其他项目中 维基共享资源 其他语言 العربيةAzərbaycancaCatalàČeštinaDeutschEnglishEspañolEuskaraفارسیSuomiFrançaisHrvatskiBahasaIndonesiaItaliano日本語Қазақша한국어NederlandsPolskiPortuguêsРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishСрпски/srpskiSvenskaУкраїнськаTiếngViệt 编辑链接



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