Transistor-Transistor-Logik
Transistor-Transistor Logic oder TTL ist eine Familie von Logikschaltungen, die in der in den 1960er Jahren erfundenen Elektronik verwendet werden . Diese Familie besteht aus Bipolartransistortechnologie und verschwindet aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs (im Vergleich zu CMOS- Schaltungen ).
Eigenschaften
Die TTL-Technologie ist auf eine Versorgungsspannung von 5 V standardisiert . Ein TTL-Signal ist definiert als ein niedriger Logikpegel zwischen 0 und 1,4 V und als ein hoher Logikpegel zwischen 2,4 V und 5 V (diese Pegel variieren geringfügig zwischen verschiedenen Serien).
Leistungen
- Diese Komponentenfamilie kombiniert eine gute Schaltgeschwindigkeit mit einer geringen Übertragungszeit.
- Die Parasitenimmunität ist gut, sofern die Stromversorgung durch einen Filterkondensator so nah wie möglich an jedem Stromkreis entkoppelt ist.
- Die Eingänge in der Luft ohne festen Zustand befinden sich standardmäßig im logischen Zustand "1" (sie liefern nur dann einen signifikanten Strom, wenn sie auf Null gesetzt werden, und sie entsprechen fast den Widerständen gegen Vcc = 5 V. ).
Nachteile
- Die Versorgung der TTL-Schaltungen muss präzise sein: +5 V ± 5% im Vergleich zu CMOS- Schaltungen mit einem viel breiteren Versorgungsspannungsbereich (von +3 bis +18 V ). Wenn diese Anforderung nicht eingehalten wird, besteht bestenfalls die Gefahr eines fehlerhaften Betriebs des Stromkreises und im schlimmsten Fall einer teilweisen oder vollständigen Zerstörung des Stromkreises.
- Die bipolare Technik verbraucht viel elektrischen Strom; TTL-Speicher sind sicherlich schnell, können aber bei einem Stromausfall kaum lange gespeichert werden.
- Die von TTL-Schaltungen ausgesendeten Signale können ohne zusätzliche Übertragungsschaltungen nicht über große Entfernungen ohne Verluste übertragen werden: maximale Länge ca. 15 m .
Die TTL-Familie
TTL-Technologie-Schaltkreise werden im Allgemeinen mit der Nummer 74 (54 für militärische und industrielle Serien) vorangestellt. Auf diese Zahl folgen ein oder mehrere Buchstaben, die die Familie darstellen (kein Buchstabe für die Standardfamilie), dann ein 2-, 3- oder sogar 4-stelliger Code, der das Modell der Schaltung darstellt (die ausgeführte Funktion).
Die verschiedenen Familien sind wie folgt:
- TTL: Standardserie
- TTL-L (Low Power): Low Power-Serie
- TTL-S (Schottky): schnelle Serie (unter Verwendung von Schottky-Dioden )
- TTL-AS (Advanced Schottky): verbesserte Version der S-Serie
- TTL-LS (Low Power Schottky): Kombination von L- und S-Technologien, dies ist die am weitesten verbreitete Familie
- TTL-ALS (Advanced Low Power Schottky): Verbesserte Version der LS-Serie
- TTL-F (SCHNELL: Fairchild Advanced Schottky Technology)
- TTL-AF (Advanced FAST): Verbesserte Version der F-Serie
- TTL-HC (Hochgeschwindigkeits-C-MOS): TTL-Schaltung, hergestellt in C-MOS-Technologie in einem TTL-Gehäuse (TTL-kompatible Spannung, jedoch nicht die Position der Beine)
- TTL-HCT (Hochgeschwindigkeits-C-MOS transponiert): HC-Serie mit TTL-kompatiblen Logikpegeln (100% TTL-kompatibel, da die TTL-Pinbelegung beibehalten wird)
Entwicklungen
Um die Vorteile der bipolaren (Geschwindigkeit) und CMOS-Techniken (geringer Verbrauch, breiter Spannungsbereich) zu kombinieren, haben sich die Ingenieure vorgenommen, andere Arten von Logikschaltungen zu entwickeln, die die Funktionen der klassischen TTL-Serie übernehmen. In chronologischer Reihenfolge :
- Pseudo-TTL 74HCxx ( Vcc = 2 V ≤ 6 V , minimale Ausbreitungszeit = 20 ns für Vcc = 6 V, über 100 ns für Vcc = 2 V ).
- Pseudo-TTL 74HCTxx (Vcc = 4,5 V ≤ 5,5 V , typische Laufzeit = 20 ns).
Beispiel: Route 7400
Die Schaltung 7400 ist ein vierfaches "NAND" (NAND).
Die Schaltung wird wie folgt mit Strom versorgt: Vcc an Pin 14 (+5 V ) und Masse an Pin 7.
Jede der vier Türen kann wie folgt verwendet werden:
- NAND-1-Gatter, Eingänge A und B an Pin 1 und 2, Ausgang an Pin 3.
- NAND-2-Gatter, Eingänge A und B an Pin 4 und 5, Ausgang an Pin 6.
- NAND-3-Gatter, Eingänge A und B an Pin 9 und 10, Ausgang an Pin 8.
- NAND-4-Gatter, Eingänge A und B an Pin 12 und 13, Ausgang an Pin 11.
Natürlich sind die Gates unabhängig voneinander. Wenn einige der Gates nicht verwendet werden, können wir ihre A- und B-Eingänge mit + Vcc (oder mit Masse) verbinden und den Ausgang "in der Luft" lassen.
Hinweis: Die Eingänge A und B sind untereinander austauschbar.
Ein weiteres Beispiel: Zähler 7490
Der Zähler 7490 ist ein asynchroner dezimalen Zähler (bestehend aus 4 JK - Flip-Flop ).
Literaturverzeichnis
Anmerkungen
-
(de) Logikspannungspegel
Siehe auch
Zum Thema passende Artikel
Externe Links