饱和型逻辑电路英文解释翻译、饱和型逻辑电路的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 saturated logic circuit
分词翻译:
饱和的英语翻译:
saturation
【化】 equilibration; saturation
【医】 saturation
型的英语翻译:
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
逻辑电路的英语翻译:
【化】 logic circuit
专业解析
饱和型逻辑电路(Saturated Logic Circuits)是指使用双极结型晶体管(BJT)作为开关元件,并在开关过程中使晶体管进入饱和区(Saturation Region)或截止区(Cut-off Region)工作的一类数字逻辑电路家族。其核心特征在于晶体管在导通(“开”状态)时被驱动至深度饱和状态。
核心原理与工作状态:
- 导通状态(“开”,输出低电平): 当输入信号驱动晶体管导通时,基极电流被设计得足够大,使集电极电流达到最大值,集电极-发射极电压(Vce)降至最低(接近0.2-0.3V),晶体管进入饱和区。此时晶体管呈现低阻抗,如同开关闭合。
- 截止状态(“关”,输出高电平): 当输入信号不足以使晶体管导通时,基极电流为零或极小,集电极电流几乎为零,集电极-发射极电压(Vce)接近电源电压(Vcc),晶体管工作在截止区,呈现高阻抗,如同开关断开。
关键特性:
- 开关速度限制: 晶体管从饱和状态切换到截止状态时,需要额外的时间来清除存储在基区和集电区的过剩载流子(称为“存储时间”ts)。这限制了电路的最高工作频率,是饱和型逻辑的主要缺点。
- 抗干扰能力: 逻辑电平(高电平和低电平)之间有较大的电压差(通常为Vcc和接近0V),提供了较好的噪声容限。
- 功耗: 在静态(稳定状态)时功耗较低(仅截止状态有微小漏电流),但在状态切换瞬间(瞬态)因晶体管导通和电容充放电会产生显著的动态功耗。相比非饱和型逻辑(如ECL),其速度功耗积通常较高。
- 输出电平: 输出高电平接近Vcc,输出低电平接近0V(饱和压降Vce(sat))。
典型代表:
- 晶体管-晶体管逻辑(TTL - Transistor-Transistor Logic): 这是饱和型逻辑电路最著名和广泛应用的家族。它使用多发射极晶体管实现“与非”门等逻辑功能。标准TTL(如74系列)、低功耗TTL(LSTTL)、肖特基TTL(STTL,通过引入肖特基二极管钳位防止晶体管进入深度饱和,显著提高了速度)都属于饱和型逻辑的范畴。
与“非饱和型逻辑”的对比:
非饱和型逻辑(如发射极耦合逻辑ECL)通过设计确保晶体管始终工作在线性放大区或接近截止区,避免进入饱和区,从而消除了存储时间延迟,实现了极高的工作速度,但代价是更高的静态功耗和更复杂的电路结构。
饱和型逻辑电路利用BJT晶体管的饱和与截止状态实现开关功能,其特点是输出电平摆幅大、抗干扰能力强、静态功耗低,但受限于饱和存储时间导致的工作频率相对较低。TTL是其最主要的应用形式。理解饱和与非饱和工作状态的区别是掌握这类电路性能特点的关键。
参考来源:
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits (Oxford University Press) - 晶体管工作区与开关特性章节。
- Horowitz, P., & Hill, W. The Art of Electronics (Cambridge University Press) - 逻辑门电路基础章节。
- IEEE Xplore Digital Library - 搜索 "BJT Saturation Delay", "TTL Circuit Operation" 等关键词可获取相关技术论文。
- 德州仪器 (TI) 数据手册与应用笔记 (如 SN74LS00 数据手册) - 标准TTL/肖特基TTL门电路规格与原理简述。
网络扩展解释
饱和型逻辑电路是一种基于双极型晶体管工作在饱和区的数字电路,其核心原理是通过控制晶体管的饱和与截止状态来实现逻辑功能。以下是详细解释:
-
定义与原理
当输入信号足够大时,晶体管进入饱和区(集电极-发射极电压接近0),输出稳定在低电平;截止时输出高电平。这种"饱和-截止"的开关特性构成了逻辑0和1的物理基础。
-
主要特点
- 输出稳定:逻辑摆幅大(高低电平差值明显)
- 结构简单:早期类型如RTL(电阻-晶体管逻辑)仅需少量元件
- 功耗较低:相比非饱和型电路更节能
- 速度受限:因基区电荷存储效应,开关速度较慢
-
常见类型
按结构分类:
- 双极型:RTL、DTL(二极管-晶体管逻辑)、TTL(晶体管-晶体管逻辑)
- 抗饱和型:STTL(肖特基箝位TTL)、LSTTL(低功耗STTL)
-
优缺点对比
| 优势 | 局限性 |
|---|---|
| 抗干扰能力强 | 工作频率较低(MHz级)|
| 驱动能力强 | 存在传输延迟 |
| 成本低 | 功耗仍高于CMOS电路 |
-
应用场景
早期广泛应用于工业控制、数字仪表等对速度要求不高的领域。现代低功耗改进型(如LSTTL)仍用于特定接口电路。
提示:若需具体型号参数,可访问[道客巴巴]()查看TTL电路实例,或参考[原创力文档]()中的双极型电路对比分析。
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