与非门电路原理(1)电路结构及工作原理TTL与非门是TTL逻辑门的基本形式。TTL与非门的典型电路结构如图8-16所示。
该电路由三部分组成：输入级、逆变级和输出级。输入级由多发射极晶体管T1和电阻R1组成。
T1的集电极结可以看作是一个二极管，而发射极结可以看作是与前者背对背的两个二极管。这样T1的作用就和二极管与门的作用完全一样了。
反相器级由晶体管T2和电阻R2和R3组成。通过T2的集电极和发射极，提供两个相位相反的信号，以满足输出级互补工作的要求。
输出级是由三极管T3和T4、二极管D和电阻R4组成的推挽电路。T3导通时，T4和D关；相反，当T3截止时，T4和D导通。
反相器和输出级的功能相当于逻辑否定的功能。输入端子a和b中至少有一个为0。
设A端为0，其电位约为0.3v；其余为l，其电位约为3.6 V.T1对应于发射极结的导通，其输入端与低电位相连。设发射极结正向导通电压为0.7V，此时T1的基极电位如下：此电压作用于T1管的集电极结和T2、T3的发射极结。
显然，不可能使T2和T3导通，所以T2和T3都处于关闭状态。由于T2关断，其集电极电位接近电源电压UCC，从而使T4和D导通，所以输出端Y的电位为：实现了“输入低，输出高”的逻辑关系。
输入端A和B均为1(假设电位约为3.6 V)。基极电流通过UCCR1和T1的集电极结提供给T2，使T2饱和，并进一步使T3饱和导通。
输出端Y的电位为：实现了“全高输入低输出”的逻辑功能。此时T2的集电极电位为T4，D必须关断。
综上，T1发射极任一输入为0时，Y端输出为1；当T1发射极输入全为1时，Y端输出为0。实现了与非门的功能。
使用TTL电路要注意输入浮空的问题。当T1的发射极全部悬空时，电源UCC仍能通过R1和T1的集电极结向T2提供基极电流，使T2和T3导通，T4和D关断，Y端输出为0。
当T1发射极中有一个0输入，其余悬空时，输入为0的发射极仍决定T2和T3关断，T4和D导通，Y端输出为1。可以看出，TTL电路的空闲输入相当于1。
(2)主要外特性参数是我们认识TTL电路性能并正确使用的基础。这里只简单介绍几个反映TTL与非门电路主要性能的参数。
10输出高电平UOH。当与非门的至少一个输入连接到低电平时，输出电压的值称为输出高电平UOH。
产品规格值UOH 2.4V. 20输出低电平UOL。当与非门的所有输入都连接到高电平时，输出电压的值称为输出低电平UOL。
产品规格值UOL 0.4V. 30扇出系数No .门电路的输出端可以连接的下一个门电路的输入端个数称为门电路的扇出系数No，也称为负载能力。一般不8。
40平均传输延迟时间。当一个脉冲电压加到与非门的输入端时，输出电压会对输入电压有一定的时间延迟。
从输入脉冲上升沿的50%到输出脉冲下降沿的50%的时间称为上升延迟时间tpd1；从输入脉冲下降沿的50%到输出脉冲上升沿的50%的时间称为下降延迟时间tpd2。平均传输延迟时间tpd定义为tpd1和tpd2的平均值，即平均传输延迟时间是衡量与非门开关速度的重要参数，参数值越小越好。
TTL门电路除与非门外，还有与门、或门、非门、或非门、异或门等不同功能的产品。如图8-17所示，介绍几种常用的TTL门芯片。
