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1、二极管逻辑与 TTL 逻辑的特点及对比摘要:本文主要写了二极管逻辑和 TTL 逻辑的特点,他们的优缺点和使用范围,并将 TTL 逻辑电路和 CMOS 逻辑电路进行对比分析。关键词:二极管逻辑 TTL 逻辑 TTL 逻辑与 COMS 逻辑对比正文:二极管逻辑电路二极管具有正向导通反向截止的特点,利用二极管可以实现逻辑操作,如下图为二极管与门电路。当两输入端都为高电平时,输出高电平,任意一个输入端为低电平时输出为低电平。当二极管逻辑门被级联时,逻辑信号轨迹偏离供电轨迹而趋于未定义区域,结果就形成加在二极管和电阻上的电压降,故实际上,二极管与门通常必须带一个晶体管放大器来恢复逻辑电平,这就是二极管-
2、晶体管逻辑电路,二极管-晶体管逻辑电路是 一 种 饱 和 型 电 路 ,开 关 时 间 长 ,速 度 慢 ,是 早 期 产 品 , 在 计 算 机的 应 用 中 已 被 其 他 形 式 的 高 速 门 电 路 所 取 代 。 但 是 , 二极管-晶体管逻辑电路具 有 线 路 简 单 和 抗 干 扰 性 强 等 优 点 , 常 用 于 对 速 度 要 求 不 高 的 工 业 控 制 方 面 。晶体管-晶体管逻辑电路(TTL )晶体管-晶体管逻辑电路(TTL)是将二极管-晶体管逻辑电路中的二极管,改为使用多发射极晶体管而构成。如下图为三输入端 TTL 的低功耗肖特基“与非”门逻辑电路。当任一输入端
3、(A、B、C)为低电平时,T 1的发射结将正向偏置而导通,T 2将截止,结果将导致输出为高电平。只有当全部输入端为高电平时,T 1将转入倒置放大状态,T 2和 T3均饱和,输出为低电平。TTL 集成电路的特点:1输入端一般有钳位二极管,减少了反射干扰的影响;2输出电阻低,增强了带容性负载的能力;3有较大的噪声容限;4采用+5V 的电源供电。TTL 系列现在已有很大的发展,曾经出现过几种 TTL 系列,现在他们已不在使用,目前只有几种 TTL 系列仍在使用,TTL 电路输入级采用多发射极晶体管,输出级采用推拉式结构,所以工作速度较快,带负载能力较强,但由于功耗大,目前正逐步被 CMOS 逻辑电路
4、所取代。TTL 与 CMOS 的对比:CMOS 电路是 MOS 晶体管组成,具有高速度、功耗低、扇出大、电源电压范围宽、抗干扰能力强、集成度高等一系列特点,使之在整个数字集成电路中占据主导地位。TTL 电路是电流控制器件, TTL 电路的速度快,传输延迟时间短 (5-10ns),但是功耗大。 TTL 型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于稍远的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响。TTL 电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。 COMS 电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。另外, TTL 电路是电流控制器件,而 COMS 电路是电压控制器件,这些都是 TTL 和 CMOS 的不同之处。