2022-2023学年高二物理竞赛课件：TTL电路与CMOS电路的接口

TTL电路与CMOS电路的接口 用CMOS电路驱动TTL电路 1.用74HC/74HCT系列CMOS电路驱动74系列TTL电路 由表3.8.1可知，用74HC/74HCT系列CMOS电路驱动74系列TTL电路能满足 TTL电路与CMOS电路的接口 表3.8.1 -0.1×10－3 -0.1×10－3 -0.4 -1.6 IIL(max) / mA 0.1 0.1 20 40 IIH(max) / μA 0.8 1 0.8 0.8 VIL(max) / V 2 3.5 2 2 VIH(min) / V 4 4 8 16 IOL(max) / mA -4 -4 -0.4 -0.4 IOH(max) / mA 0.1 0.1 0.5 0.4 VOL(max) / V 4.4 4.4 2.7 2.4 VOH(min) / V CMOS (74HCT系列) CMOS (74HC系列) TTL (74LS系列) TTL (74系列) 电路种类 参数名称 三、当驱动门的电流不能满足负载要求时： 如用4000系列的CMOS门驱动TTL门时，其输出低电平最大电流（0.51mA）小于TTL门的最大输入低电平电流（－1.6mA），即 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 可采取的措施为 a. 将同一封装内的门电路并联使用，如图3.8.3所示 b.在CMOS电路的输出端增加一级CMOS驱动器 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 如图3.8.4所示，在4000系列的CMOS与非门后面接一个同相输出的CC4010，其输出低电平电流为IOL≥3.2mA，可驱动2个74系列的TTL门电路；驱动门也可选择漏极开路门，如CC40107，其输出低电平电流为IOL≥16mA，可驱动10个74系列的TTL门电路 c.使用分立元件实现电流扩展 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 电路如图3.8.5所示。 只要参数选择合适，可以使 同时满足 且要使三极管放大器输出的高、低电平也符合要求。 例3.8.1试分析图3.8.6（a）、（b）所示电路的逻辑功能，写出Y1、Y2的逻辑表达式。图中均为CMOS门电路，并说明可否用于TTL门电路。 解：对于图2.8.5(a）所示电路本电路是CMOS与非门扩展输入端的一种方式。 其Y1的逻辑表达式为 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 对于图3.8.6(b）所示电路是CMOS或非门扩展输入端的一种方式 其Y2的逻辑表达式为 **CMOS门电路的输出电压范围比较宽，即可以驱动CMOS门电路，也可以通过电平移动驱动TTL门电路。但若改成TTL门电路进行扩展，则由于输出高电平为3.6V左右，采用这种方式扩展不能满足驱动TTL电路的要求。 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 3.8.6图（c）也是两种输入端扩展方式，其输出和前面相同 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 例3.8.2 电路如图3.8.7所示，由电阻Rb、Rc和三极管T构成了CMOS与非门驱动TTL门电路的接口电路。要求三极管输出高电平vo≥3.5V，输出低电平vo≤0.3V。已知CMOS门输出高电平VOH＝4.7V,高电平输出电流IOH≤0.15mA；输出高电平VOL＝0.7V，低电平输出电流IOL<0. 5mA。TTL输入高电平电流IIH＝40μA，输入高电平电流IIL＝－1.4mA 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 求：（1）Rb的最小值；（2）若Rb＝40kΩ，求Rc的取值范围。 解：（1）当CMOS门输出为高电平时，应使三极管处于饱和导通状态，即VBE＝0.7V，则有 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* VOH (2)若Rb＝40kΩ,则驱动门输出高电平时，基极电流为 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* 若使T处于饱和状态，则集电极电流为 VOH1 IC 3IIL 当CMOS输出为低电平时，使三极管T处于截止状态，则集电极电流为 3.8 TTL电路与CMOS电路的接口* VOL1 6IIH 则有 故Rc的取值范围为 � � � 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� � u2� u3� u4� u5� un� x3� x4� x5� xn� u1� x2� x1� xy� � f(x1...xn)� � � � 1 ＆ � 1� 图3.8.3 几种CMOS门电路并联起来以提高带负载能力的方式 � 1� � 1� 1 ＆ CMOS CMOS 驱动器 TTL 图3.8.4 利用CMOS驱动器驱动TTL电路 � � 1� 1 ＆ Vcc RB TTL CMOS RC 电流放大器 图3.8.5 通过电流放大器驱动T