反相器工作原理

硬件型號：千水星74HC04

系統(tǒng)版本：反相器系統(tǒng)

以TTL反相器為例，它的工作原理：

（1）當(dāng)輸入為高電平，如vI＝3.6V時，電源VCC通過Rbl和T1的集電結(jié)向T2、T3提供基極電流，使T2、T3飽和，輸出為低電平，如 vO＝0.2V。此時 VB1＝VBC1＋VBE2＋VBE3＝（0.7＋0.7＋0.7）V＝2.1V。T1的發(fā)射結(jié)處于反向偏置 ，而集電結(jié)處于正向偏置。所以T1處于發(fā)射結(jié)和集電結(jié)倒置使用的放大狀態(tài)。由于T2和T3飽和，輸出 VC3 ＝0.2V，同時可估算出VC2的值：VC2＝VCE2＋VB3＝（0.2＋0.7）V＝0.9V。此時，VB4＝VC2＝0.9V。作用于T4的發(fā)射結(jié)和二極管D的串聯(lián)支路的電壓為VC2－Vo＝（0.9－0.2）V＝0.7V，顯然，T4和D均截止，實現(xiàn)了反相器的邏輯關(guān)系：輸入為高電平時，輸出為低電平。

（2）當(dāng)輸入為低電平且電壓為0.2V時，T1的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，其基極電壓等于輸入低電壓加上發(fā)射結(jié)正向壓降，即：VB1＝（0.2＋0.7）V＝0.9V

此時VB1作用于T1的集電結(jié)和T2、T3的發(fā)射結(jié)上，所以T2、T3都截止，輸出為高電平。由于T2截止，VCC通過RC2向T4提供基極電流，致使T4和D導(dǎo)通，其電流流入負載。輸出電壓為vO＝Vcc－VBE4－VD＝（5－0.7－0.7）V＝3.6V。同樣也實現(xiàn)了反相器的邏輯關(guān)系：輸入為低電平時，輸出為高電平。

（圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)）