闸门G1和G2联合电阻R1和R2一起形成一个简单的电压监控器，这个监控器有一个1.4V的触发点。闸门3是一个简单的逆变器。测试仪的显示部分包含一个...
TTL反相器的基本电路（六款TTL反相器的基本电路设计原理图详解） - 信号处理电子电路
接线图
2024年04月15日 13:20 258
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带电阻负载的BJT反相器，其动态性能不理想。因而，在保持逻辑功能不变的前提下，可以另外加若干元器件以改善其动态性能，如减少由于BJT基区电荷存储效应和负载电容所引起的时延。这需改变反相器输入电路和输出电路的结构，以形成TTL反相器的基本电路。
图2表示TTL反相器的基本电路，该电路由三部分组成，即BJTT1组成电路的输入级，T3、T4和二极管D组成输出级，以及由T2组成的中间级作为输出级的驱动电路，将T2的单端输入信号V12转换为互补的双端输出信号。以驱动T3和T4。
图2 TTL反相器的基本电路
1。TTL反相器的工作原理
（1）当输入为高电平，如vI=3.6V时，电源VCC通过Rb1和T1的集电结向T2、T3提供基极电流，使T2、T3饱和，输出为低电平，vo＝0.2V。此时
VB1=VBC1+VBE2+VBE3=（0.7+0.7+0.7）V=2.1V
显然，这时T1的发射结处于反向偏置，而集电结处于正向偏置。所以T1处于发射结和集电结倒置使用的放大状态。由于T2和T3饱和，输出VC3=0.2V，同时可估算出VC2的值：
VC2=VCES2+VB3=（0.2+0.7）V=0.9V
此时，VB4=VC2=0.9V。作用于T4的发射结和二极管D的串联支路的电压为VC2-VO=（0.9-0.2）V=0.7V，显然，T4和D均截止，实现了反相器的逻辑关系：输入为高电平时，输出为低电平。
（2）当输入为低电平，vI=0.2V时，T1的发射结导通，其基极电压等于输入低电压加上发射结正向压降，即
VB1=（0.2+0.7）V=0.9V
此时VB1作用于T1的集点结和T2、T3的发射结上，所以T2、T3都截止，输出为高电平。
由于T2截止，VCC通过RC2向T4提供基极电流，致使T4和D导通，其电流流入负载。输出电压为
vO≈VCC-VBE4-VD=（5-0.7-0.7）V=3.6V
显然：输入为低电平时，输出为高电平。
2.采用输入级以提高工作速度
当TTL反相器输入电压由高（3.6V）变低（0.2V）的瞬间，VB1＝（0.2+0.7）V＝0.9V。但由于T2、T3原来是饱和的，它们的基区存储电荷还来不及消散，在此瞬间，T2、T3的发射结仍处于正向偏置，T1的集电极电压为
VC1=VBE2+VBE3=（0.7+0.7）V=1.4V
此时，T1的集电结为反向偏置，因输入为低电平时，T1的发射结为正向偏置，于是T1工作在放大区，这时产生基极电流iB1，其射极电流β1iB1流入低电平的输入端。集电极电流iC2≈β1iB1的方向是从T2的基极流向T1的集电极，它很快地从T2的基区抽走多余的存储电荷，使T2迅速地脱离饱和而进入截止状态。T2的迅速截止导致T4立刻导通，相当于T3的负载是个很小的电阻，使T3的集电极电流加大，多余的存储电荷迅速从集电极消散而达到截止，从而加速了状态转换。
3.采用推拉式输出级以提高开关速度和带负载能力
图2采用了由T3、T4组成推拉式输出级。其中T4组成电压跟随器，T3为共射极电路，作为T4的射极负载。这种输出级的优点是，既能提高开关速度，又能提高带负载能力。
TTL反相器的基本电路（一）
TTL与非门电路
图2所示的基本TTL反相器不难改变成为多输入端的与非门。它的主要特点是在电路的输入端采用了多发射极的BJT。器件中的每一个发射极能各自独立地形成正向偏置的发射结，并可促使BJT进入放大或饱和区。两个或多个发射极可以并联地构成一大面积的组合发射极。
图3（a）说明采用多发射极BJT用作3输入端TTL与非门的输入器件。当任一输入端为低电平时，T1的发射结将正向偏置而导通，T2将截止。结果将导致输出为高电平。只有当全部输入端为高电平时，T1将转入倒置放大状态，T2和T3均饱和，输出为低电平。
图3（b）为3输入端TLL与非门的逻辑符号。
图3 具有多发射级BJT的3输入端与非门电路（a）电路图（b）逻辑符号
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无线遥控车电路图（一）
无线电遥控车接收和发送原理电路图如下所示
无线遥控车电路图（二）
遥控发射电路
该遥控发射电路主要以集成块IC1 （TX-2BS）为核心及其他元件组成， 其工作原理如图1所示。集成块IC1的 3、11脚为电源供应端；其1、16脚为 左右转弯控制信号输入端；4、5脚为 前进和后退控制信号输入端；6脚为 加速控制信号输入端；7、8、9脚为 空端；10、12脚为编码信号控制输出 端；13、14脚外接振荡电阻。三极管 VT2及晶体B1等构成载波振荡器，其振 荡频率为35MHz。
在接通电源后，操作遥控器中的 功能键，其集成块IC1相应控制脚接 地，内部对应的功能选通，开始进行 编码产生与操作功能键相一致的编码 信号，然后由其10脚输出控制编码脉 冲信号，同时其12脚输出高电平控制 信号，发射二极管LED 亮，三极管VT2的B极有高电平信号而导通工作，三极 管VT2与晶体振荡器B1组成的载波振荡 器工作，产生35MHz的振荡载波频率， 经电容C3耦合到三极管VT1的B极。当 集成块IC1（TX-2BS）的10脚输出高 电平控制编码脉冲信号时，三极管VT1 导通工作，其功能控制编码脉冲信号 及三极管VT2及晶体振荡器B1产生的 35MHz载波经三极管VT1调制放大后， 经电容C6、电感L3耦合发射出去。
遥控车充电电路
由于微型无线遥控车其自身较 小，没有空间安装5号电池，生产厂家就采用三节纽扣电池串联使用。当遥控车没有电时，就把遥控手柄中的插头插入遥控车的插座充电即可使用，其充电电路工作原理见图1中虚线部分。
当微型车无电，把遥控手柄中的 插头插入遥控车后，遥控器内的+6V电 压通过连接插座进入到遥控车充电电 路，该电压加到三极管VT7的C极；同 时还通过电阻R21，电阻R23加到三极 管VT4的B极和E极；通过电阻R20、电 阻R25、电容C10加到三极管VT3的B极 和C极。由于电容C10两端电压瞬间不 能突变，就给三极管VT3的B极提供一 定的偏置导通电压，三极管VT3导通， 其C极电位降低，三极管VT4的B极电位 降低而导通，+6V电压经过三极管VT4 的E、C极，电阻R18加到三极管VT7的 B极，三极管VT7导通，开始给遥控车 内电池组充电；同时，该电压经电阻R22给电容CH充电，充电指示灯LED1 亮。在电容CH充电时，又给三极管VT3 的B极提供了一定的偏压，从而加速了 三极管VT3、VT4、VT7的导通，随后电 容的充电电流越来越小，三极管VT3、 VT4、VT7相应进入截止状态，充电指 示灯LED1灭，表明给遥控车内电池组 充电结束。
遥控接收电路工作原理
该遥控接收电路主要以集成块IC2 （RX-2）为核心及其他元件组成，其 工作原理见图2所示。 当操作遥控器上的各功能键时， 所发出的高频信号经遥控车上的天线 接收后，由超再生接收电路解调出编 码控制脉冲信号，再经电阻R3、电 容C7耦合，送到接收集成块IC2的14 脚，经其内部放大处理后，从其相应 控制端输出控制信号，送到电机驱动 控制电路。电动机驱动电路都是采用 双端平衡方式，改变其两端工作电压 极性，就可控制电动机转动方向。当 输出的是前进信号时，集成块IC2的11 脚输出高电平控制信号，三极管VT8、 VT10、VT11随之导通，电动机M1正 转，遥控车前进。当输出后退，左右 转向控制信号时，用户可自已分析电路原理。
玩具遥控汽车做遥控开关电路图
比如要控制大些的家电，继电器J可换容量大一些，J1、J2触点电流也大一些。另外此电路图只用了原遥控汽车的前进后退挡，如果把上边的转向左右档RM、 LM也利用上，那时一个发射器在手，同时可控制两种家电了。把电路板和用电器插座装在一个小盒子里插上电源，把家电插在用电器插。
无线遥控车电路图（三）
由于科技进步无线遥控开关种类和功能繁多，按传输控制指令信号的载体分可以分为为：无线电遥控、超声波遥控、红外线遥控，按信号的编码方式不同可以分为：频率编码和脉冲编码，按传输通道数可以分为：多通道遥控和单通道，按同一时间能够传输的指令数目不同可以分为：单路和多路遥控，按指令信号对被控目标的控制技术可以分为：开关型比例型遥控。
无线遥控车电路图（四）
该车采用台湾瑞昱公司生产的专用于遥控车模的ＣＭＯＳ大规模集成电路ＴＸ－２／ＲＸ－２。该集成电路具有５种控制功能，即前进、后退加速、左转和右转等。由于采用了编码发射及解码接收电路，所以具有较高的抗干扰性能。
图１为遥控电路，当某控制脚接地后，此脚所对应的功能选通，并由锁存电路锁存，锁存信号控制编码电路进行编码，产生对应控制功能的编码信号。由Ｑ２及ＸＴ等产生的载波信号受到从{8}脚输出的编码信号的调制后，再经Ｑ１放大发射。{7}脚为带载波编码信号输出端，{8}脚为不带载波编码信号的输出端。ＴＸ－２中的Ｒ７为振荡电阻，ＬＥＤ为电源兼发射指示灯。
图２为接收机电路，在发射端发出的高频信号经接收天线接收，Ｑ１、Ｌ２、Ｃ２、Ｃ３等构成的超再生接收电路，Ｌ２、Ｃ２为并联谐振回路，其作用是选频，Ｃ３为超再生正反馈电容，调整Ｌ２可改变接收频率。Ｒ１、Ｒ２、Ｃ５决定超再生的熄灭电压。接收信号经Ｒ４、Ｃ７送入译码电路ＲＸ－２的{14}脚进行放大，放大后的信号由{1}脚输出经Ｒ８送入译码信号输出端{3}脚进行译码。当译码电路将收到的信号译码后，若是前进信号，则{11}脚输出高电平，Ｑ１１导通→Ｑ１２、Ｑ１３分别导通，＋４。５Ｖ等经Ｑ１２→ＭＡ→ＭＢ→Ｑ１３→地，电机正转，车子前进，其他功能依此类推，不再赘述。Ｒ９为振荡电阻。ＲＸ－２中的{6}、{7}、{10}、{11}、{12}脚分别为右转、左转、后退、前进、加速等功能的输出端。Ｒ２０、Ｄ１、Ｃ１、Ｃ１４组成简单的稳压电路，为ＲＸ－２提供稳定的工作电压，Ｄ２为隔离二极管。
为使该车更加美观逼真，进行了小小的改进，如图２中虚线所示。购两只赛车专用小灯泡，两只ＬＥＤ按图安装，小灯泡作遥控车的前大灯使用，ＬＥＤ为倒车灯。当车子前进时，大灯亮，ＬＥＤ反偏不亮；倒车时在前大灯亮着的同时，ＬＥＤ为正偏也亮起来作倒车灯使用。经如此改装后，夜晚玩车时，更为有趣。
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