ТТЛ логикасы

ОРЫНДАҒАН: ДЖАКУФОВ Д. Е ҚАБЫЛДАҒАН: ЧАРИБАЕВА К. С

ТТЛ логикасы

Транзисторлы транзисторлық атауы деп аталу себебі, транзисторлар логикалық функцияларды орындау үшін де(мысалы ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ), шығыс сигналын күшейту үшін де (резисторлы-транзисторлық және диодты-транзисторлы логикадан айырмашылығы) қолданылады.

Транзисторлы транзисторлы логика (ТТЛ, TTL) - биполярлы транзистор және резистор негізінде құралған цифрлық микросұлбаның бір түрі.

ТРАНЗИСТОРЛЫ ТРАНЗИСТОРЛЫҚ ЛОГИКА

Сурет-1. Микросхема ТТЛ демультиплексор 4x16 DIP24

Notes: Максимальное напряжение в схемах с ТТЛ может достигать 24В, однако это приводит к большому уровню паразитного сигнала. Достаточно малый уровень паразитного сигнала при сохранении достаточной эффективности достигается при напряжении 5В, поэтому данная цифра и вошла в технический регламент ТТЛ.

Серии цифровых микросхем ТТЛ являются одной из основ построения вычислительных устройств.

Тарихы

ТТЛ электронды жүйені жасаушылар арасында 1965 жылы Texas Instruments фирмасы 7400 интегралды микросұлбалар сериясын ұсынғаннан кейін танымал болды. Микросұлбаның бұл сериясы өнеркәсіптік стандартқа айналды, алайда ТТЛ- микросұлбаларды басқа компаниялар да өндіреді. Оның үстіне Texas Instruments фирмасы ТТЛ микросұлбаларын ұсынған алғашқы фирма емес еді, олардың алдында Sylvania және Transitron фирмалары бастаған болатын. Өнеркәсіптік стандартқа ие болған дәл осы Texas Instruments фирмасының 74 сериясы еді. Бұл Texas Instruments фирмасының үлкен өндірістік қуатымен және 74 серияны алға бастыруымен түсіндіріледі. Сондықтан, Texas Instruments фирмасының 74 серияларының биполярлы интегралды ИМС анағұрлым кең таралды, оарды функционалдық және параметрлік түрде өзге фирмалар қайталайды(Advanced Micro Devices, серия 90/9N/9L/9H/9S Fairchild, Harris, Intel, Intersil, Motorola, National және т. б. ) ТТЛ маңыздылығы сол, ТТЛ -микросұлбалар көпшілік өндіріске анағұрлым жарамды және алдыңғы шыққан микросұлбалар серияларынан(резисторлы-транзисторлық және диоды-транзисторлық логика) асып түсті.

НЕГІЗГІ ЭЛЕКТРЛІК ПАРАМЕТРЛЕРІ

- қорек көзінің максимал кернеуі

- максимал кіріс кернеуі

- минимал кіріс кернеуі

- максимал жүктеме сыйымдылығы

ЖӘНЕ-ЕМЕС базалық элементтің сұлбасы

Көп эмиттерлі VT1 транзисторы ЖӘНЕ функциясында қолданылғанда беретін мүмкіндіктері:

ЖӘНЕ элементінің паразиттік сыйымдылығын азайтады;

Шапшаңдығын арттырады;

Кристаллдағы ауданын азайтады.

НЕМЕСЕ функциясында екітактілі инвертормен VT2…VT3 транзисторлар қолданылды.

Транзисторлармен Шоттки диодын қолдану кезінде жақсаратын көрсеткіштер

қосылу уақыты азайды;

потенциалдар айырымы кемиді (0, 2 . . . 0, 4В) ;

материал таңдау жолымен потенциалдар айырымын реттеу мүмкіндігі.

ТТЛ сұлбалардың шығыстарын біріктіру

Коллекторы ашық микросұлбаларда және үш тұрақты күйі бар микросхемаларда мүмкін

Екі элементтің жүктеме мүмкіндігін арттыруға шығыс және кірістерін параллель қосу жүзеге асырылады

Өткінші токтардың шығыста пайда болуына байланысты стандартты екітактілі шығысы бар ТТЛ элементерінде шығыстарын біріктіруге болмайды.

Коллекторы ашық микросұлба

Ашық коллекторы бар логикалық элементтердің шығысында микросхема корпусындағы коллектор тізбегінде жүктемесі жоқ транзистор болады. Осы ЛЭ логикалық функцияны іске асыру үшін пайдаланғанда шығысқаа сыртқы жүктеме резисторын қосу қажет.

Uсс кернеуі микросхеманың қоректену кернеуіне сәйкес болуы тиіс. Кернеу деңгейін түрлендіргіштер үшін жасалған ашық коллекторлы кейбір МС-да Uсс кернеуін МС-ның қоректену кернеуінен артық қосуға жол береді.

Жүктеме сыйымдылығының ТТЛ сұлбасының жұмысына әсері

шығыстағы жүктеме сыйымдылығының артуы микросхеманың шапшандығын төмендетіп, сигналдың бөгелуін ұзартады

бұл параметрдің артуымен статикалық режимде микросхеманың қуат алуынан бірнеше есе артатын динамикалық қуаттың көбеуіне алпы келеді. Бұл жағдайда токтың амплитудасы артады.

ТТЛ логикасының артықшылықтары мен кемшіліктері

ТТЛ ИС төмендегі қасиеттеріне байланысты электронды аспаптарда көп қолданады:

- жасалу технологиясының деңгейі жоғары және схемалары жасау арзанға түседі

- аз қуатты пайдаланған кездегі жылдамдығы салыстырмалы жоғары

- жүтемелі коэффициенті жоғары, сыртқы әсерге төзімді

- функциолналды элементтер жиынтығы көп

Кемшіліктері:

- ауысу кезінде импульсты токты көп қажет етеді

- жылдамдығы шектеулі

- ауысу жылдамдығы артқан сайын қуатты көп пайланадыы

- пайда болатын сыртқы зиянды асерлер деңгейі жоғары

- төмен жиілікті байланыс желілернің сәйкестенуі қиын.

ТТЛ МИКРОСХЕМАЛАРДЫҢ ҚОЛДАНУ АЯСЫ

ТТЛ қарапайым базалық элементі ЖӘНЕ-ЕМЕС логикалық операциясын орындайды, , былайша алғанда ДТЛ микросұлба құрылымын қайталайды және көпэмиттерлі транзисторды қолдану есебінен диодтың қасиеті мен транзисторлық күшейткіштің қасиеттерін біріктіреді, бұл өз кезегінде микросұлбаның әрекетін жылдамдығын және энергияны қолдануын ұлғайтады, тұтынылатын қуатты төмендетеді және микросұлбаның дайындалу технологиясын жетілдіреді. ТТЛ компьютерде, электронды музыкалық аспаптарда, сондай-ақ өлшеуші-бақылаушы аппаратура мен автоматикада (КИПиА) кең қолданысқа ие. ТТЛ-дың кең қолданысқа ие болуының арқасында электронды құрылғының кіріс және шығыс тізбектері көбіне ТТЛ-мен электронды сипаттамасы бойынша үйлесімді орындалады. Паразитті сигналдың аз ғана деңгейі жеткілікті тиімділікті сақтағанда 5 В кернеуіне жетеді, сондықтан бұл цифр ТТЛ-дың техникалық регламентіне енген.