帶電阻負載的BJT反相器，其動態(tài)性能不理想。因而，在保持邏輯功能不變的前提下，可以另外加若干元器件以改善其動態(tài)性能，如減少由于BJT基區(qū)電荷存儲效應和負載電容所引起的時延。這需改變反相器輸入電路和輸出電路的結(jié)構(gòu)，以形成TTL反相器的基本電路。 圖2表示TTL反相器的基本電路，該電路由三部分組成，即BJTT1組成電路的輸入級，T3、T4和二極管D組成輸出級，以及由T2組成的中間級作為輸出級的驅(qū)動電路，將T2的單端輸入信號V12轉(zhuǎn)換為互補的雙端輸出信號。以驅(qū)動T3和T4。 圖2 TTL反相器的基本電路 1.TTL反相器的工作原理 （1）當輸入為高電平，如vI=3.6V時，電源VCC通過Rb1和T1的集電結(jié)向T2、T3提供基極電流，使T2、T3飽和，輸出為低電平，vo＝0.2V。此時 VB1=VBC1+VBE2+VBE3=（0.7+0.7+0.7）V=2.1V 顯然，這時T1的發(fā)射結(jié)處于反向偏置，而集電結(jié)處于正向偏置。所以T1處于發(fā)射結(jié)和集電結(jié)倒置使用的放大狀態(tài)。由于T2和T3飽和，輸出VC3=0.2V，同時可估算出VC2的值： VC2=VCES2+VB3=（0.2+0.7）V=0.9V 此時，VB4=VC2=0.9V。作用于T4的發(fā)射結(jié)和二極管D的串聯(lián)支路的電壓為VC2-VO=（0.9-0.2）V=0.7V，顯然，T4和D均截止，實現(xiàn)了反相器的邏輯關系：輸入為高電平時，輸出為低電平。 （2）當輸入為低電平，vI=0.2V時，T1的發(fā)射結(jié)導通，其基極電壓等于輸入低電壓加上發(fā)射結(jié)正向壓降，即 VB1=（0.2+0.7）V=0.9V 此時VB1作用于T1的集點結(jié)和T2、T3的發(fā)射結(jié)上，所以T2、T3都截止，輸出為高電平。 由于T2截止，VCC通過RC2向T4提供基極電流，致使T4和D導通，其電流流入負載。輸出電壓為 vO≈VCC-VBE4-VD=（5-0.7-0.7）V=3.6V 顯然：輸入為低電平時，輸出為高電平。 2.采用輸入級以提高工作速度 當TTL反相器輸入電壓由高（3.6V）變低（0.2V）的瞬間，VB1＝（0.2+0.7）V＝0.9V。但由于T2、T3原來是飽和的，它們的基區(qū)存儲電荷還來不及消散，在此瞬間，T2、T3的發(fā)射結(jié)仍處于正向偏置，T1的集電極電壓為 VC1=VBE2+VBE3=（0.7+0.7）V=1.4V 此時，T1的集電結(jié)為反向偏置，因輸入為低電平時，T1的發(fā)射結(jié)為正向偏置，于是T1工作在放大區(qū)，這時產(chǎn)生基極電流iB1，其射極電流β1iB1流入低電平的輸入端。集電極電流iC2≈β1iB1的方向是從T2的基極流向T1的集電極，它很快地從T2的基區(qū)抽走多余的存儲電荷，使T2迅速地脫離飽和而進入截止狀態(tài)。T2的迅速截止導致T4立刻導通，相當于T3的負載是個很小的電阻，使T3的集電極電流加大，多余的存儲電荷迅速從集電極消散而達到截止，從而加速了狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 3.采用推拉式輸出級以提高開關速度和帶負載能力 圖2采用了由T3、T4組成推拉式輸出級。其中T4組成電壓跟隨器，T3為共射極電路，作為T4的射極負載。這種輸出級的優(yōu)點是，既能提高開關速度，又能提高帶負載能力。 TTL反相器的基本電路（一）TTL與非門電路 圖2所示的基本TTL反相器不難改變成為多輸入端的與非門。它的主要特點是在電路的輸入端采用了多發(fā)射極的BJT。器件中的每一個發(fā)射極能各自獨立地形成正向偏置的發(fā)射結(jié)，并可促使BJT進入放大或飽和區(qū)。兩個或多個發(fā)射極可以并聯(lián)地構(gòu)成一大面積的組合發(fā)射極。 圖3（a）說明采用多發(fā)射極BJT用作3輸入端TTL與非門的輸入器件。當任一輸入端為低電平時，T1的發(fā)射結(jié)將正向偏置而導通，T2將截止。結(jié)果將導致輸出為高電平。只有當全部輸入端為高電平時，T1將轉(zhuǎn)入倒置放大狀態(tài)，T2和T3均飽和，輸出為低電平。 圖3（b）為3輸入端TLL與非門的邏輯符號。 圖3 具有多發(fā)射級BJT的3輸入端與非門電路（a）電路圖（b）邏輯符號 TTL反相器的基本電路（二） 帶電阻負載的BJT反相器，其動態(tài)性能不理想。在保持邏輯功能不變的前提下，可以另外增加若干元器以改善其動態(tài)性能，如減少由于BJT基區(qū)電荷存儲效應和負載電容所引起的時延。這需改變反相器輸入電路和輸出電路的結(jié)構(gòu)，以形成TTL反相器的基本電路。下圖就是一個TTL反相器的基本電路。 該電路由三部分組成： 由三極管T1組成電路的輸入級； 由T3、T4和二極管D組成輸出級； 由T2組成的中間級作為輸出級的驅(qū)動電路，將T2的單端輸入信號vI2轉(zhuǎn)換為互補的雙端輸出信號vI3和vI4，以驅(qū)動T3和T4。 TTL反相器的基本電路（三）usb轉(zhuǎn)ttl電路圖 TTL反相器的基本電路（四） 為解決目前市場上銷售的LED彩燈控制器閃爍頻率不可調(diào)或不容易調(diào)的問題，設計出一種基于TTL電路的LED可調(diào)彩燈控制器，電路采用計數(shù)器和按鈕開關作為手動檔位控制，共有10檔可調(diào)；配上譯碼器和數(shù)碼管實現(xiàn)檔位自動監(jiān)測顯示；由時間振蕩電路和16通道多路復用器HCC4067BF組成可調(diào)定時器，可產(chǎn)生10組時鐘振蕩脈沖送入觸發(fā)器DM74LS74AN；再由雙D觸發(fā)器74LS74作為分頻器控制彩燈閃爍頻率；通過實際組裝電路調(diào)試，電路順利實現(xiàn)了10個檔位手動控制，通過改變LED彩燈閃爍頻率，提高了LED彩燈控制性能和閃爍效果。 LED彩燈控制器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由檔位控制器、可調(diào)定時器、檔位顯示、分頻器、彩燈電路等組成，檔位控制器設有按鈕開關，共有0～9檔可供選擇，且可不斷循環(huán)；檔位顯示電路由數(shù)據(jù)選擇器SN74LS247N和七段LED數(shù)碼管組成，能監(jiān)控、顯示按鈕開關動作；可調(diào)定時器選用多諧振蕩器實現(xiàn)，可提供10組定時控制，分頻器采用雙D觸發(fā)器74L574，進行二分頻和四分頻；彩燈電路選擇不同顏色發(fā)光二極組合。 整個電路主要由檔位控制、定時、檔位顯示、分頻、彩燈等電路組成，電路設計如圖所示。 TTL反相器的基本電路（五） TTL門電路工作速度相對于MOS較快，但由于當輸出為低電平時T5工作在深度飽和狀態(tài)，當輸出由低轉(zhuǎn)為高電平，由于在基區(qū)和集電區(qū)有存儲電荷不能馬上消散，而影響工作速度。 改進型TTL與非門可能工作在飽和狀態(tài)下的晶體管T1、T2、T3、T5都用帶有肖特基勢壘二極管（SBD）的三極管代替，以限制其飽和深度，提高工作速度改進型TTL與非門增加有源泄放電路。