抗飽和ttl電路是目前傳輸速度較快的一類(lèi)ttl電路。這種電路由于采用肖特基勢(shì)壘二極管sbd的鉗位方法來(lái)達(dá)到抗飽和的效果,一般稱為sbd ttl電路(簡(jiǎn)稱sttl電路),其傳輸速度遠(yuǎn)比基本ttl電路為高。肖特基勢(shì)壘二極管是一種利用金屬和半導(dǎo)體相接觸在交界面形成勢(shì)壘的二極管。利用金屬鋁和n型硅半導(dǎo)體相接觸形成的勢(shì)壘二極管的工作特點(diǎn)如下:
(1)它和pn結(jié)一樣,同樣具有單向?qū)щ娦裕@種鋁-硅勢(shì)壘二極管(al-sisbd)導(dǎo)通電流的方向是從鋁到硅。
(2)al-sisbd的導(dǎo)通閾值電壓較低,約為0.4~0.5v,比普通硅pn結(jié)約低0.2v。
(3)勢(shì)壘二極管的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)是多數(shù)載流子,因而電荷存儲(chǔ)效應(yīng)很小。
為了限制bjt的飽和深度,在bjt的基極和集電極并聯(lián)上一個(gè)導(dǎo)通閾值電壓較低的肖特基二極管,如圖1(a)所示。并用圖1(b)的符號(hào)表示。
圖1 帶有肖特基二極管鉗位的bjt (a)電路連接方式 (b)邏輯符號(hào)
圖2為肖特基ttl(sttl)與非門(mén)的典型電路。與基本ttl與非門(mén)電路相比,作了若干改進(jìn)。在基本的ttl電路中,t1、t2、和t3工作在深度飽和區(qū),管內(nèi)電荷的存儲(chǔ)效應(yīng)對(duì)電路的開(kāi)關(guān)速度影響很大?,F(xiàn)在除t4外,其余的bjt管均采用sbd鉗位,以達(dá)到明顯的抗飽和效應(yīng)。其次,基本電路中的所有電阻值這里幾乎都減半。這兩項(xiàng)改進(jìn)導(dǎo)致門(mén)電路的開(kāi)關(guān)時(shí)間大為縮短。由于電阻值的減小也必然會(huì)引起門(mén)電路功耗的增加。
圖2 肖特基ttl與非門(mén)的典型電路
以上所述為基本ttl反相器、與非門(mén)和sttl與非門(mén)。表1列出了各類(lèi)ttl門(mén)電路的傳輸延遲時(shí)間tpd和功耗pd,以便比較。(表1)
表1 各種ttl門(mén)電路的性能比較