Logikai elemek

A TTL logikai logika sikeresen ötvözi a jó funkcionális mutatókat: sebesség, zajmentesség, terhelhetőség, mérsékelt energiafogyasztás, alacsony költség.

A TTL-ek különböző módosításainak működési elve ugyanaz, és főként a jel késleltetése és az energiafogyasztás idején különböznek egymástól.

Minden TTL sorozat alapvető elektromos paraméterei illeszkednek egymáshoz, ezért a különböző sorozatok elemei közvetlenül összekapcsolhatók egymással.

Alapvető elektromos paraméterek

Tápfeszültség:

Logikai elemek
A

Magas szint

Logikai elemek
A

Alacsony B

Magas szintű B

Alacsony B

A sorozat főbb jellemzői

egy elem, NS

fogyasztás) 1 e. mW

A Schottky tranzisztorokon

A TTL IC fő jellemzője, hogy a bemeneti áramkör egy speciális integrált eszközt használ - egy többszörös emitteres tranzisztort -, amelynek több emittere van egy közös alapra csatlakoztatva.

Logikai elemek

Megegyezik több független tranzisztorral, integrált bázisokkal és kollektorokkal.

Vegyük fontolóra az alapvető elemet az AND - NOT 155 sorozatra.

Logikai elemek

A soderinium három kaszkádjának rendszere:

Logikai elemek
- az ellenkező irányba mozdulnak el, és nem befolyásolják a normál használat során történő működést.

Ha egy vagy több bemenet csatlakozik a "földhöz" (log "0"), akkor a B-E átmenet előrefelé tolódik. Feszültség a bázisban

0,7V nem elegendő három átmenetet nyitni - kollektor

Logikai elemek
és két kibocsátó
Logikai elemek
. mert
Logikai elemek
zárt, a kollektoron - nagyfeszültségű. tranzisztor
Logikai elemek
és egy diódát
Logikai elemek
nyitottak. Kimeneti feszültség (terhelés nélkül)

Ha az összes bemenetet nagyfeszültség táplálja, a tranzisztort

Logikai elemek
inverz üzemmódban működik (a B-E átmenet ellentétes irányba mozdul el, és a B-K előrefelé.)
Logikai elemek
,
Logikai elemek
Logikai elemek
Megnyílik
Logikai elemek
. Emitter áram
Logikai elemek
feszültségcsökkenést okoz az egész
Logikai elemek
, elegendő a nyitáshoz
Logikai elemek
.
Logikai elemek
ezért tilos
Logikai elemek
B (telítettségi feszültség
Logikai elemek
). dióda
Logikai elemek
további eltolást hoz létre a megbízható záráshoz
Logikai elemek
ebben a módban.

Tipikus átviteli jellemző

Logikai elemek

A TTL IC-k teljesítménye két módon javítható:

Az ellenállások és a parazita kapacitás ellenállásának csökkentése.

A tranzisztorok telítettségének és következésképpen a töltések felhalmozódásának megakadályozása a bázisokban.

A 130, 131 sorozatban a kimeneti fokozat kompozit tranzisztoron van, amely alacsonyabb kimeneti impedanciával rendelkezik, ami hozzájárul a sebességhez.

Mikrohullámú sorozatokban az áramfogyasztás csökken a használt ellenállások névleges értékeinek növekedése miatt.

Logikai elemek

Egy másik módszer a sebesség növelésére, és hatékonyabb és ígéretes a Schottky-gátlóval rendelkező tranzisztorok használata.

A Schottky dióda egy fém-félvezető egyenirányító érintkező. A pn csatlakozásokkal rendelkező diódák közötti különbség a következőkből áll:

A DS kikapcsolási ideje nagyon kicsi (100 ps), és nem függ a hőmérséklettől. A hagyományos diódákra (1 - 100 nS).

A Schottky diódák felszabadítására 0,5-0,8 V feszültségre van szükség 0,2-0,4 V feszültséggel a pn csatlakozású diódákkal szemben, és szabályozható egy olyan fém kiválasztásával, amely érintkezésbe kerül a félvezetővel.

A Schottky-diódák párhuzamosan kapcsolódnak a tranzisztor kollektorátmenetéhez, és számos új tulajdonságot adnak, amelyeket Schottky-tranzisztoroknak neveznek.

Logikai elemek

a) Feszültségek megoszlása ​​b) Tranzisztor c) Feltételes kép

egy telített tranzisztorral Schottky Schottky-korláttal

Ha a potenciális K a potenciál B fölé emelkedik, akkor a dióda ellentétes irányban elfogult, és nem befolyásolja a tranzisztor működését. Amikor a tranzisztor felnyitása során a bázis potenciálja nagyobb lesz, mint a kollektor potenciál, a dióda kinyílik és feszültség van rajta. A tranzisztor kollektorán fennmaradó feszültség. Vagyis a telítettségi rendszer nem merül fel. Emiatt, amikor a tranzisztor zárva van, a késleltetés, amelyet a felesleges töltés felszívásával fejez ki, megszűnik.

Az ábra az AND-NOT alap logikai elem átvi- teli karakterisztikáját mutatja.

Logikai elemek
Logikai elemek

A fáziseltávolítható kaszkád korrekciós lánccal rendelkezik

Logikai elemek
, lehetővé téve az átadási karaktert a téglalap alakú formában. A Darlington tranzisztor használatának köszönhetően kis kimeneti impedanciát kapunk, ami szimmetrikus késést biztosít
Logikai elemek
.

Logikai elemek ÉS - NEM a leginkább jellemző a TTL család számára. Ezek független termékek formájában készülnek, és alapul szolgálnak más készülékek építéséhez.

A bemenetek számának növelése (az AND kiterjesztése) több AND-N áramkörből is szervezhető, a De Morgan törvényének alkalmazásával vagy külső, külső diódák és ellenállások csatlakoztatásával az AND-NOT bemenetek bármelyikére. Ellenállás érték

Vannak speciális IC bővítők is az OR (bővítők) számára.

Logikai elemek

Kétféle IP-típus létezik:

IC bővítő bemenetekkel.

IC chipek - bővítők.

és

Logikai elemek
C bővítő bemenetekkel rendelkezik

Kapcsolódó cikkek