TTL集成电路的输出模型
下图为741-SXX系列双极输出模型,例如741-S00等,开路门如741-S06的RH为无穷大。TTL的输出特性是非对称的,高内阻大,而且因串入两个扣除2×0.7V,最高3.6V。低电平内阻低,比内阻小到1门0。(74系列,74S系列比74LS系列还要低到1/4-1/5)。
输出低电平带额定时,灌入74LS系列为4mA(74系列为16mA,74S系列为20mA)输出管压降为80Q×4mA=320rTlV,消耗功率320mV×.28mW。如果现在接10个红色的极。LED的A极接,LED降2V,输出端为,通过计算输出电流为:(5V-2V)/80Q=37.,平均每个LED电流3175mA,能正常发光。输出管两端电压为3V,流经输出管的电流为37.,消耗功率为112.5mW。这是-个输出端带负载,如果4个或更多的输出端都带这样的负载,会严重发热甚至损坏。因此得出如下结论:输出低电平时,灌入电流过大,在输出管上压降超过是不推荐应用的。
电路高电平输出模型中有-只Rh,在集成电路内部设置这个是为了防止短路的,-旦输出端对地短路或或与别的低电平输出端短路,Rh起限流作用。设高电平输出接地,通过计算拉电流为:(5V-1.4V)/120欧=30mA,(Rh+D1+D2)消耗功率为:5V×30mA=150mW,集成电路严重发热。使用手册规定输出端对地短路不能超过1秒。
图中D3,D4二极管是集成电路内部寄生的二极管,无论高电平输出或低电平输出,外接线路有低于GND的信号被二极管钳位到GND-0.7V。所谓图腾柱设计,TTL电路高电平模型和低电平模型不会同时出现,Rh有电流,Rh就没有电流,反之,Rh没有电流,Rl才有电流。
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