逆变器

典型的TTL与非门电路包括输入级 - 晶体管T1和电阻器Rb1。中间级由晶体管T2和电阻器Rc2和Re2组成。
输出级 - 晶体管T3，T4，D和电阻器Rc4形成推挽式结构。在正常操作期间，T4和T3始终是一个关闭而另一个是饱和的。
工作原理当输入Vi = 3.6V（高电平）Vb1 = 3.6 + 0.7 = 4.3V足以使T1（bc结）T2（结点）T3（结点）同时导通，一旦导通Vb1 = 0.7 + 0.7 + 0.7 = 2.1V（固定值），此时，必须切断V1发射结（反向放大状态）。 Vc2 = Vces + Vbe2 = 0.2 + 0.7 = 0.9V不足以使T3和D同时导通，并且T4和D都被截止。
V0 = 0.2V（低电平）当输入Vi = 0.2V（低电平）时Vb1 = 0.2 + 0.7 = 0.9V不足以使T1（bc结）T2（结点）T3（结点）导通同时，T2 T3被切断，Vcc --- Rc2 ---- T4 --- D --- load形成路径，T4和D都打开。 V0 = Vcc-VRc2（可省略）-Vbe4-VD = 5-0.7-0.7 = 3.6（高电平）结论：输入高，输出低;输入低，输出高（非逻辑）主要特点·TTL优势：1。
工作速度快2.负载能力强3.传输特性好TTL逆变器的电压传输特性电压传输特性是指输出电压与输出电压之间的关系输入电压变化，即UO = f（uI）函数关系。图2.3.2所示的曲线大致分为四段：AB段（截止区域）：当UI≤0.6V时，T1工作在深度饱和状态，Uces1＆amp; lt; 0.1V，Vbe2＆lt; 0.7V，所以T2和T3被切断。
D和T4都接通，输出电平为UOH = 3.6V。 TTL逆变器BC段（线性区域）的电压传输特性：当0.6V≤UI＆lt; lt; 1.3V，0.7V≤Vb2＆amp; lt; 1.4V，T2开始导通，T3未开启。
此时，T2处于放大状态，并且其集电极电压Vc2随着UI增加而减小，使得输出电压UO也下降。 CD段（转向区）：1.3V≤UI＆lt; lt; 1.4V，当UI略大于1.3V时，T2 T3导通，T3进入饱和状态，输出电压UO迅速下降。
DE段（饱和区）：当UI≥1.4V时，随着UI增加，T1进入反转工作状态，D被切断，T4被切断，T2和T3饱和，因此输出低电平UOL = 0.3V 。 <br> <br>电路结构CMOS逆变电路如图2.7-1（a）（b）所示，它由两个增强型MOS FET组成，其中V1是NMOS晶体管，驱动晶体管，V2是PMOS晶体管。
称重负载管。 NMOS晶体管的栅极 - 源极导通电压UTN为正，并且PMOS晶体管的栅极 - 源极导通电压为负值，并且该值的范围为2至5V。
为了使电路正常工作，需要电源电压UDD＆amp;（UTN + | UTP |）。 UDD可以在3~18V之间工作，其应用范围很广。
工作原理（1）当UI = UIL = 0V时，UGS1 = 0，所以V1管被切断，此时| UGS2 |＆amp; gt; | UTP |，因此V2导通，导通内阻非常低，因此UO =UOH≈UDD，即输出高。 （2）当UI = UIH = UDD，UGS1 = UDD> UTN时，V1接通，并且UGS2 = 0＆lt; | UTP |，因此V2被切断。
此时，UO =UOL≈0，即输出低。可以看出CMOS反相器实现了逻辑非功能的功能。
CMOS逆变器的主要特性CMOS逆变器的电压传输特性如图2.7-2所示。 CMOS逆变器2.7-3的电流传输特性图2.7-2 CMOS逆变器的电压传输特性在AB段，由于V1关闭，阻抗很高，因此流经V1和V2的漏电流几乎为零。
当CD段V2关闭时，阻抗很高，因此流过V1和V2的漏电流也几乎为零。仅在BC段中，当V1和V2都打开时，电流iD流过V1和V2，并且iD在UI = 1/2 UDD附近最大。