低压高速TTL与非门电路及其提高运行速度的方法

摘要

本发明公开一种低压高速TTL与非门电路及其提高运行速度的方法，工作电压为1.5伏。退饱和时间t_s是提高速度的主要障碍，本发明可避免逻辑级t_s的影响，提高TTL门电路的速度，达到t_pd小于0.4ns，可降到0.2ns或更低。本发明电路的组成包括逻辑级和输出级两部分。其中输出级就是Q₂三极管反相器。逻辑级部分由多射管Q₁，射极跟随器Q₃和浮动泄放管Q₄构成。逻辑级采用反馈追赶和浮动泄放电路，主要特点：Q₁的射极输入信号按基－基耦合方式由Q₁基极送到Q₃基极，在Q₃反馈作用下，实现内部各点几乎同速升降；在Q₂截止过程，Q₄提供低阻泄放通路，加速Q₂截止；在Q₂导通过程，Q₄管的射流快速降为0，阻止Q₁到Q₂的通路，且减少Q₁基流，增加Q₃基流，放大为很大的Q₃射流，加速Q₂的导通。本发明不仅用于双极电路工艺制成的TTL与非门电路，相应的集电极开路与非门，和由该门组成的与或非门、触发器、计数器，还用于双极型门阵列中的逻辑单元，以及双极型PLD中。

主权项

1.一种低压高速TTL与非门电路，工作电压为1.5V，该电路的组成包括逻辑级和输出级两部分；逻辑级部分的输入x1、x2和输出b2之间是‘与’关系，输出级部分的输入b2和输出y之间是非关系；其中输出级就是三极管Q2射极接地的反相器，Q2集电极有负载电阻Rc2，Q2的基极b2与上述b2是同一点；逻辑级部分由多射管Q1，射极跟随器Q3和浮动泄放管Q4构成；输入信号x1、x2接到多射管Q1 的两个发射极，因多射管Q1的基极b1连接到射极跟随器Q3的基极，所以Q1的射极输入信号经Q1的基极耦合到Q3的基极，形成基-基耦合，耦合到Q3的基流通过Q3管电流放大后，再从Q3的射极输出到反相器Q2的基极b2；浮动泄放管Q4的射极和集电极分别接到Q1的集电极c1和Q2的基极b2，而Q1和Q4的基极分别通过各自的基极偏流电阻接到1.5V电源；上述一个多发射极管Q1可用二个基极相连和二个集电极相连的二个三极管Q11和Q12的等效电路代替；除输出级三极管Q2可用抗饱和三极管外，逻辑级所有三极管都不用抗饱和三极管。