这时与非门工作在转折区，又称过渡区。
当uI>1.1时，V2和V5饱和导通，输出电压uO为低电平，它不再随输入uI的增加而变化，如图CD段所示。
这时与非门工作在饱和区。
关门电平:
在保证输出为标准高电平时，允许输入低电平的最大值称为关门电平，用UOFF表示。
UOFF≈1.0V。
开门电平:
在保证输出为标准低电平时，允许输入高电平的最小值称为开门电平，用UON表示。
UON≈1.2V。
阈值电压:
工作在电压传输特性转折区中点对应的输入电压称为阈值电压，又称门槛电平，用UTH表示。
输入噪声容限:
当输入低电平信号上叠加了正向噪声（干扰）电压而上升时，只要不大于关门电平，输出的高电平不会小于标准高电平。
同样，当输入的高电平信号上叠加了负向噪声（干扰）电压而下降时，只要不小于开门电平，则输出的低电平也不会立刻上升。
在输入信号上叠加的噪声电压只要不超过允许值，就不会影响电路的正常逻辑功能，这个允许值称为噪声容限。
电路的噪声容限越大，其抗干扰能力就越强。
4．输入负载特性：
在实际工作中，经常会遇到在门电路输入端与地之间接入一个电阻R1的情况，等效电路如图所示。
当uI上升到1.1时，V1的基极电压被钳位在1.8V上，V2和V5导通，输出uO为低电平UOL，此后，uI不再随R1的增大而升高。
uI随R1变化的曲线如图所示。
5．输出负载特性：
带灌电流负载特性:
与非门输出uO为低电平时，带灌电流负载。
当输入都为高电平时，与非门的V2、V5饱和导通，输出uO为低电平UOL，这时，各个外接负载门的输入低电平电流都流入（即灌入）V5的集电极，形成了输出低电平电流。
当外接负载门的个数增加时，流入V5集电极的电流随之增大，输出低电平稍有上升，只要不超过输出低电平允许的上限值，与非门的正常逻辑功能就不会被破坏。
设与非门输出低电平时，允许V5最大集电极电流为ＩOL（max），每个负载门输入低电平电流为ＩIL时，则输出端外接灌电流负载门的个数NOL为。
NOL＝IOL（max）/IIL
带拉电流负载特性：
当输入有低电平时，V5截止、V4导通，输出uO为高电平UOH。
这时，与非门输出高电平电流从输出端流向各个外接负载门。
当外接负载门的个数增多时，被拉出的电流增大，与非门输出的高电平随之下降，只要不超过允许的高电平下限值UOH（min），与非门的正常逻辑功能就不会被破坏。
设与非门输出高电平允许的最大电流为IOH（max），每个负载门输入高电平电流为IIH，则输出端外接拉电流负载门的个数NOH为。
NOH＝IOH（max）/IIH
6．传输延迟时间：
在TTL与非门中，由于器件内部的原因，当输入电压UI为一个矩形脉冲时，输出电压UO的脉冲波形比输入波形延迟了一定的时间。
输出电压UO的波形滞后于输入电压UI波形的时间称作传输延迟时间。
从输入电压UI波形上升沿0.5UIm到输出电压下降沿0.5UOm之间的时间，称作导通延迟时间，用tPHL表示。
从输入电压UI下降沿0.5UIm处到输出电压UO上升沿0.5UOm之间的时间称作截止延迟时间，用tPLH表示。
平均延迟时间tpd为tPHL和tPLH的平均值。
tpd=（tPHL+tPLH）/2
二、低功耗肖特基系列
一个性能优越的门电路应具有功耗低、工作速度高的特点，然而这两者是很难兼顾的，其间存在着一定的矛盾。
为了能全面衡量门电路的品质，常用功耗P和平均传输延迟时间tpd的乘积来评价门电路综合性能的优劣，简称功耗－延迟积，用M表示：
M＝Ptpd。
M又称品质因数，其值越小，说明电路的综合性能越好。
CT74LS系列集成电路为低功耗肖特基系列，它的主要特点是：
功耗低、工作速度高。
三、其他功能的TTL门电路
TTL集成逻辑门电路除与非门外，常用的还有集电极开路与非门、或非门、与或非门、三态门和异或门等，它们的逻辑功能虽各不相同，但都是在与非门的基础上发展起来的。
因此，前面讨论的ＴＴＬ与非门的特性对这些门电路同样适用。
1．集电极开路与非门（OC门）
OC门的工作原理
OC门工作时需要在输出端Y和电源VCC之间外接一个上拉负载电阻RL。
工作原理如下：
当输入A、B、C都为高电平时，V2和V5饱和导通，输出低电平；当输入A、B、C中有低电平时，V2和V5截止，输出高电平。
因此，OC门具有与非功能，其逻辑表达式为：
OC门的应用
实现线与
右图为由两个OC与非门输出端相连后经电阻RL接电源VCC的电路。
只有Y1和Y2都为高电平1时，输出Y才为高电平1，否则，输出Y为低电平0，这种连接方式称为线与，在逻辑图输出线连接处用矩形框表示。
驱动显示器
该电路只有在输入都为高电平时，输出才为低电平，发光二极管导通发光，否则，输出高电平，发光二极管熄灭。
OC门还常用来驱动继电器电路。
实现电平转换
输入A、B的信号来自TTL与非门的输出电平。
它输出的高电平可以适应下一级电路对高电平的要求，输出的低电平仍为0.3V。
2、与或非门
和与非门相比，与或非门增加了一个和V1、V2、R1电路结构完全相同的由V′1、V′2、R′1组成的电路，且V′2和V2的集电极和发射极分别连在一起。
这样，当输入A、B、C或D、E、F全为高电平1时，V2或V′2和V5饱和导通，V4截止，输出Y为低电平0；只有当输入A、B、C和D、E、F中同时都有低电平0时，V2和V′2同时截止，使V5也截止，V4导通，输出Y才为高电平1。
因此，该电路具有与或非功能，故称为与或非门。
其逻辑表达式为:
3、三态输出门
工作原理
三态输出门是指不仅可输出高电平、低电平两个状态，而且输出还可呈高阻状态的门电路。
当
时，G输出P=1，VD截止，输出
，三态门处于工作状态。
这时称
低电平有效。
当
时，G输出P=0，即uP＝0.3V，这一方面使VD导通，uC2＝uP＋UVD＝1V，V4截止，另一方面uB1＝uP＋uBE1＝1V，使V2和V5截止，这时，从输出端Y看进去，对地和对电源VCC都相当于开路，输出呈现高阻。
在三态门输出呈高阻状态时，它既不像输出0状态那样允许负载灌入电流，也不像输出１状态那样向负载提供电流，它实际上是一种悬浮状态。
如将图中的非门Ｇ去掉，则使能端ＥＮ＝１时，三态门工作，
；ＥＮ＝０时，输出Ｙ呈现高阻，这时称ＥＮ高电平有效。
三态输出门的应用
用三态输出门构成单向总线
当EN1、EN2、EN3轮流为高电平1，且任何时刻只能有一个三态输出门工作时，则输入信号A1B1、A2B2、A3B3轮流以与非关系将信号送到总线上，而其它三态输出门由于EN=0而处于高阻状态。
用三态输出门构成双向总线
当EN=1时，G2输出呈高阻态，G1工作，输入数据D0经G1反相后送到总线上；当EN=0时，G1输出呈高阻态，G2工作，总线上的数据D1经G2反相后输出D1。
可见，通过EN的不同取值可控制数据的双向传输。
四、TTL数字集成电路系列
1．CT54系列和CT74系列之对比
参数
CT54系列
CT74系列
最小
一般
最大
最小
一般
最大
电源电压/V
4.5
5.0
5.5
4.75
5.0
5.25
工作温度/℃
-55
25
125
0
25
70
2．ＴＴＬ集成逻辑门电路的子系列
CT74标准系列
它与CT1000系列相对应，又称标准TTL系列，为TTL集成电路的早期产品，属中速TTL器件。
由于电路中三极管的基极驱动电流过大，它们都工作在深饱和状态，因此，工作速度不高，其平均传输延迟时间为10ns/门，平均功耗约为10mW/门。
CT74H高速系列
它与CT2000系列相对应，又称HTTL系列，它为CT74标准系列的改进型产品。
和CT74标准系列相比，电路结构上主要作了两点改进：
①输出级采用了达林顿结构；②大幅度地降低了电路中电阻的阻值。
从而提高了工作速度和负载能力。
但电路的平均功耗增加了。
该系列的平均传输延迟时间为6ns/门，平均功耗约为22mW/门。
CT74L低功耗系列
又称LTTL系列，电路中电阻的阻值很大，因此，电路的平均功耗很小，约为1mW/门，但平均传输延迟时间较长，约为33ns/门。
CT74S肖特基系列
它与CT3000系列相对应，又称STTL系列。
由于电路中采用了抗饱和三极管，有效地降低了三极管的饱和深度，同时，电阻的阻值也不大，从而提高了电路的工作速度，其平均传输延迟时间缩短为3ns/门，在TTL各子系列中，它的工作速度是很高的，但电路的平均功耗较大，约为19mW/门。
CT74LS低功耗肖特基系列
它与CT4000系列相对应，又称LSTTL系列。
一方面电路中采用了抗饱和三极管和肖特基势垒二极管来提高工作速度；另一方面通过加大电路中电阻的阻值降低电路的功耗，从而达到电路既有较高的工作速度，又有较低的平均功耗。
其平均传输延迟时间为9.5ns/门，平均功耗约为2mW/门。
CT74AS先进肖特基系列
又称ASTTL系列，它是CT74S系列的后继产品，其电路结构和CT74S系列基本相同。
由于电路中电阻的阻值很低，因此，提高了工作速度，其平均传输延迟时间为1.5ns/门，但平均功耗较大，约为8mW/门。
CT74ALS先进低功耗肖特基系列
又称ALSTTL系列，它是CT74LS系列的后继产品。
电路中采用了较高的电阻阻值，并通过改进生产工艺和缩小内部器件的尺寸，降低了电路的平均功耗、提高了工作速度，其平均传输延迟时间约为4ns/门，平均功耗约为1mW/门。
五、TTL集成逻辑门的使用注意事项
电源电压及电源干扰的消除
电源电压的变化对54系列应满足5V×（1±10％）、对74系列应满足5V×（1±5％）的要求，电源的正极和地线不可接错。
为了防止外来干扰通过电源串入电路，需要对电源进行滤波，通常在印制电路板的电源输入端接入10～100μF的电容进行滤波，在印制电路板上，每隔6～8个门加接一个0.01～0.1μF的电容对高频进行滤波。
输出端的连接
具有推拉输出结构的TTL门电路的输出端不允许直接并联使用。
输出端不允许直接接电源VCC或直接接地。
使用时，输出电流应小于产品手册上规定的最大值。
三态输出门的输出端可并联使用，但在同一时刻只能有一个门工作，其它门输出处于高阻状态。
集电极开路门输出端可并联使用，但公共输出端和电源VCC之间应接负载电阻RL。
闲置输入端的处理
TTL集成门电路使用时，对于闲置输入端（不用的输入端）一般不悬空，主要是防止干扰信号从悬空输入端引入电路。
对于闲置输入端的处理以不改变电路逻辑状态及工作稳定为原则。
常用的方法有以下几种：
（１）与非门的闲置输入端可直接接电源电压VCC，或通过1～10kΩ的电阻接电源VCC。
（2）如前级驱动能力允许时，可将闲置输入端与有用输入端并联使用。
（3）在外界干扰很小时，与非门的闲置输入端可以剪断或悬空，但不允许接开路长线，以免引入干扰而产生逻辑错误。
（4）或非门不使用的闲置输入端应接地，对与或非门中不使用的与门至少有一个输入端接地。
电路安装接线和焊接应注意的问题
（1）连线要尽量短，最好用绞合线。
（2）整体接地要好，地线要粗、短。
（3）焊接的烙铁最好不大于25W，使用中性焊剂，如松香酒精溶液，不可使用焊油。
（4）由于集成电路外引线间距离很近，焊接时焊点要小，不得将相邻引线短路，焊接时间要短。
（5）印制电路板焊接完毕后，不得浸泡在有机溶液中清洗，只能用少量酒精擦去外引线上的助焊剂和污垢。
调试中应注意的问题
（1）对CT54/CT74和CT54H/CT74H系列的TTL电路，输出的高电平不小于2.4V，输出低电平不大于0.4V。
对CT54S/CT74S和CT54LS/CT74LS系列的TTL电路，输出的高电平不小于2.7V，输出的低电平不大于0.5V。
上述4个系列输入的高电平不小于2.4V，低电平不大于0.8V。
（2）当输出高电平时，输出端不能碰地，输出低电平时，输出端不能碰电源VCC＝5V，否则输出管会烧坏。
3．4CMOS集成门电路
教学要求
了解CMOS门电路的基本组成。
了解CMOS门电路的特点
解CMOS门电路的种类
CMOS集成逻辑门电路是互补金属－氧化物－半导体场效应管门电路的简称。
它是由增强型PMOS管和增强型NMOS管组成的互补对称MOS门电路。
国产CMOS数字集成电路主要有4000系列和高速系列。
高速CMOS电路主要有CC54HC/CC74HC和CC54HCT/CC74HCT两个子系列。
与TTL数字集成电路相比，CMOS电路的突出优点是微功耗、高抗干扰能力。
因此，它在中、大规模数字集成电路中有着广泛的应用。
一、MOS管介绍
CMOS反相器由增强型NMOS管和增强型PMOS管组成，它们在数字电路中工作在开关状态。
NMOS管的开启电压用UGS（TH）N表示，为正值，当UGSN>UGS（TH）N时NMOS管导通。
UGSNNMOS管
PMOS管的开启电压用UGS（TH）P表示，为负值，当UGSN>UGS（TH）P时PMOS管导通。
UGSN相当于开关关断。
PMOS管
二、CMOS管的各种门电路
1、CMOS反相器
VN为驱动管，VP为负载管，两管栅极连在一起作输入端，漏极连在一起作输出端。
要求VDD>UGS（h）+｜N＋UGS（th）P｜，且UGS（th）N=｜UGS（th）P｜。
当uI=UIL=0V时，uGSN＝0V｜UGS（th）P｜，VP导通，输出uO＝UOH≈VDD。
当uI=UIH＝VDD时，uGSN=VDD＞UGS（th）N，VN导通。
uGSP=VDD-VDD=0V<｜UGS（th）P｜，VP截止，所以输出uO＝UOL≈0V。
2、CMOS与非门
两个串联的增强型NMOS管VN1和VN2为驱动管，两个并联的增强型PMOS管VP1和
升级会员 