TTL反相器：TTL接地是高电平还是低电平？-KIA MOS管

TTL反相器的典型电路

T1：第一个管子作用与其他管子都不同，电源仅连到管子基极，这个三极管可以简单看成是两个并联的二极管。而且因为左右是并联关系，两边电压会相互牵制。

T2：第二个管子的开关控制了上下两个电阻的压降，起到一个分配作用。正是如此，这块区域被称为倒向级。

T4、T5：这两个管子和CMOS反相器中两个管子很相似，它们的开关直接决定输出电压。但它们又都是高电平触发，需要T2管来控制，这一点与CMOS反相器不同。

TTL电路分析

在CMOS管中，我们通过分析栅极与源极(g-s)间的压降确定管子的开关。在三极管中，我们也可以通过分析基极与发射极(b-e)间的压降确定管子的开关。

输入低电平（0.2V）

从左到右分别分析的是TTL中输入级，倒向级和输出级管子开启情况

图中红线可以理解为电源电压的“释放”方向。在教材中，假设的是Vcc=5V，管子开启电压Von=0.7V。

1.输入级：

T1管PN结受到的压降为电源与输入电压之间的差值，这个差值是足够大的，故基极与发射极导通。

基极与集电极本也应导通，但后面还要经过T2管，还需要一定电压。而T1出来的左右电路是并联关系，右端也只能分到和左端一样的电压，左端输入为低电平，不足以使T2开启。

所以电源只会选择朝左“释放”。

2.倒向级：

前面分析到，T2管b-e端无法获取足够压降，故不能开启。

3.输出级：

因为T2的阻断，电源想要“释放”还只剩一个去处，就是T4管。T4的基极与发射极也能得到足够压降，所以T4管顺理成章导通。

而T5管没有压降产生，不开启。输出端与电源连结，输出高电平。

输入高电平（3.4V）

1.输入级：

和低电平情况一样，T1管还是会导通。

不同的是，一开始左右两端即b-e，b-c端都会导通。因为右端压降虽然还是由左端决定，但左边输入高电平时，右边的T2管b-e端能够获取足够压降，因而导通。

电源电压在T1处兵分两路，两边都通行。

2.倒向级：

T2导通，这时电源电压得到了新的“释放”去路。T2的打开就像拉闸放水，使电压顺流而下。

3.输出级：

①先分析T5，回看输入级，T1出来的右端电路T1-T2-T5能分到和左端输入一样的压降，因为输入的是高电平，这个电压在开启两个pn结后还有富余，所以T5是必然导通的。

一旦T5开启，T1右端的电路相当于接了两个串联的二极管，压降就固定了，而且低于高电平。

这时一个并联电路出现电压不相同的现象，按道理讲输入电压会被拉低，但因为T1的存在，T1管b-e间压降此时会低于开启电压，b-e通路关闭，将输入和整个电路隔绝开来。

②再分析T4，注意到T2的开启使T4的基极和发射极电压产生变化。

综合分析

T1管相当于一个“闸门”，控制电源电压走向。如果不希望这一路电压影响电路，用低电平将这部分电压引走；如果希望这一路电压影响电路，用高电平将这部分电压堵住。

T2管相当于一个“游码”，通过控制电压分配来调节后方两个管子的开启情况，是真正实现输出反向的地方。

T4、T5管就很明显了，一个对应高电平输出，一个对应低电平输出。

比较难的点先是T1管，然后是T2管。T1管在高低电平下实现“一方通行”的效果，原理都是一样的，一边电压被钳制在较低的水平，另一边就无法开启。T1管是用来控制T2管开关的，而T2管的开关决定了输出电平的高低。

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