新人求助~~~TTL反相器输入高电平时，为什么T2管饱和，T4管深度饱和呢？

lllxxq141592654

新人求助~~~TTL反相器输入高电平时，为什么T2管饱和，T4管深度饱和呢？ [复制链接]

如图，这个反相器输入高电平时，书上和老师给的结论都是T2饱和，T4深度饱和。可是却没有给判断依据，我自己怎么也找不到判断方法。求前辈们鼎力相助，看看是怎么判断的。PS：手算判断。

maychang

输入高电平，VT1发射结反偏，电流几乎为零，可以视为开路。
VT1的集电结也是一个PN结，把这个PN结画出来，就知道为何VT2饱和了。VT2的基极电流正是由VT1集电结供应的。

lllxxq141592654

maychang 发表于 2016-2-8 17:25
输入高电平，VT1发射结反偏，电流几乎为零，可以视为开路。
VT1的集电结也是一个PN结，把这个PN结画出来 ...

晚辈还是不太懂，我只知道能判断出来T2的bc电压是大于开启电压了，但是这要想进一步判断饱和，不是应该再加一个ce电压大于be电压的条件才能判断得出的吗？但是这个图里，我怎么都看不出该怎么判断ce电压大于be电压。

maychang

lllxxq141592654 发表于 2016-2-8 17:37
晚辈还是不太懂，我只知道能判断出来T2的bc电压是大于开启电压了，但是这要想进一步判断饱和，不是应该再 ...

从R1下端到地是三个PN结(正因为是三个PN结这里才标注2.1V)，所以R1两端电压是2.9V，通过R1的电流是0.725mA，这也是VT2的基极电流。即使VT2电流放大倍数仅有5倍，也足以令VT2进入饱和。
顺便说一句，不是“ce电压大于be电压”进入饱和，是小于。

lllxxq141592654

maychang 发表于 2016-2-8 18:46
从R1下端到地是三个PN结(正因为是三个PN结这里才标注2.1V)，所以R1两端电压是2.9V，通过R1的电流是0.725m ...

前辈说的太对了，按照前辈的讲法，确实很容易而且很有说服力地判断出T2的饱和状态了。那个ce电压确实应该是小于be电压，写的时候脑子短路了~~

关于T4深度饱和那个，T4的状态书上说是深度饱和。我按前辈的方法这样推导您看是否正确：
∵T4导通
∴T2发射极电位钳位在0.7V
  流过R3的电流就是0.7÷1=0.7mA
即使假设T2是临界饱和状态（这样算出来T2射极电流最小），那么T4基极电流应该是
（5-0.7）÷（1.6+1）-0.7=0.95mA
即使T4的β只有几（比如还假设是5），那么T4的集电极电流也有0.95×5=4.75mA了。
∵T3截止，阻抗很大
∴T4进入的是深度饱和状态。

我刚还想出来一种定性判断的方法：
就是T4肯定导通，而T3作为T4的集电极电阻截止，阻抗很大，就可以直接说T4深度饱和。

前辈您看这两种分析有问题吗？尤其是第二种方法，判断速度很快，但是我不知道这样是否严谨，在实际的电路中会否有不成立的情况。

多谢前辈~☺

maychang

lllxxq141592654 发表于 2016-2-9 10:26
前辈说的太对了，按照前辈的讲法，确实很容易而且很有说服力地判断出T2的饱和状态了。那个ce电压确实应该 ...

实际工作，TTL门电路输出端必定接有负载(否则该数字电路的工作没有意义)。通常负载是若干个类似本反相器输入端的并联。VT4必须在接有负载时仍能够饱和。允许接入TTL门电路输入端的最大数，称为该反相器的扇出系数。
你只考虑了空载情况，所以不够完整。不过，原书好像也没有仔细分析负载的影响。

maychang

lllxxq141592654 发表于 2016-2-9 10:26
前辈说的太对了，按照前辈的讲法，确实很容易而且很有说服力地判断出T2的饱和状态了。那个ce电压确实应该 ...

虽说是没有考虑负载，不够完整，但可以看出确实是用了心思考虑，比囫囵吞枣强得多，比照本宣科更是强多了。

lllxxq141592654

谢谢前辈鼓励
我确实是忘了考虑负载了，因为不论书上还是课件上的图，都是空载的，而且分析门电路连接的时候，也是按空载时推导出的结论来分析的（感觉有点被误导了），这个问题我以后一定好好注意。
多谢前辈帮助，以后有不懂得问题，还要向前辈讨教~~~
祝前辈新春快乐~~~

maychang

lllxxq141592654 发表于 2016-2-9 13:36
谢谢前辈鼓励
我确实是忘了考虑负载了，因为不论书上还是课件上的图，都是空载的，而且分析门电路连接的 ...

多谢多谢！同乐同乐！
有什么不懂，常来eeworld提问就好。

philipchiu

maychang 发表于 2016-2-8 17:25
输入高电平，VT1发射结反偏，电流几乎为零，可以视为开路。
VT1的集电结也是一个PN结，把这个PN结画出来 ...

vt1的ce脚是不是反了？

maychang

philipchiu 发表于 2016-2-10 18:24
vt1的ce脚是不是反了？

VT1原图见楼主首帖。
我根据楼主首帖图这样画，只不过是要说明VT1发射结开路(可以涂掉)，集电结也是一个PN结罢了。
顺便说一句：这样画也是为了说明首帖图中“VT1处于倒置工作状态，集电结正偏，发射结反偏”。