TTL与非门的改进电路设计

上述TTL门电路在实际中仍存在不足，为了提高开关速度、降低功耗、增强抗干扰能力，出现了一系列改进电路。

一、肖特基系列与非门电路

为提高电路的开关速度，需要设法降低三极管的饱和深度，使其工作在浅饱和状态。为此，在CT74S肖特基系列与非门电路中采用了抗饱和三极管（除了VT4外）和有源泄放回路，电路如图6.4.7所示。

和CT74H标准系列与非门相比，肖特基系列主要有以下优点：

（1）采用了肖特基抗饱和三极管，降低了VT2和VT5管的饱和深度，从而提高了TTL与非门的速度。

（2）采用了由VT6、R3、R6构成的有源泄放回路，在VT2由截止变为导通的瞬间，由于R3的存在，VT2发射极电流绝大部分流入VT5的基极，使VT5优于VT6导通，从而缩短了开通时间。而在VT5导通后，VT6接着导通，分流了VT5部分基极电流，使VT5工作在浅饱和状态，这也有利于缩短VT5由导通变为截止的转换时间。同时，VT2由导通变为截止后，由于VT6仍处于导通状态，为VT5基区存储电荷的泄放提供了低阻通路，加速了VT5的截止，从而提高了工作速度。

（3）因有源泄放回路的存在，VT2只有在VT5、VT6发射结导通时才会导通，故不存在VT2先于VT5导通的线性区，从而改善了电压传输特性。

图6.4.7　CT74S肖特基系列与非门电路

二、低功耗肖特基与非门电路

图6.4.8所示为CT74LS低功耗肖特基系列与非门，它有如下特点：(www.xing528.com)

图6.4.8　CT74LS低功耗肖特基系列与非门

（1）功耗低。因为电路中各电阻的阻值大幅提高，同时，将R5直接接到输出端，从而降低了整个电路的功耗。

（2）提高了工作速度。将输入级的多发射极三极管用肖特基二极管代替，使输入响应速度增快；同时，在中间级和输出级并接了VD4、VD5两个肖特基二极管，为VT2和VT5提供了低阻的泄放回路，从而提高了工作速度。

三、其他改进与非门

1.ECL门电路

ECL门电路又称为射极耦合逻辑门电路，该类门电路中三极管都工作在非饱和状态，故工作速度很高，它的主要缺点是制造工艺要求高、功耗大。常用于超高速数字系统中。

2.I2L门电路

I2L门电路又称为集成注入逻辑门电路，这种电路结构简单、易于实现高集成度，主要用在大规模和超大规模集成电路中。但它的高、低电平电压值很小，抗干扰能力差，工作速度低。