32. Быстродействующая схема ттлш

Быстродействующие схемы ТТЛ на транзисторах Шотки (ТТЛШ).

Д иод Шотки в интегральном исполнении представляет собой контакт металла с высокоомным полупроводником коллекторной области транзистора. Напряжение на диоде Шотки в открытом состоянии 0,4 В, поэтому его включение параллельно переходу база - коллектор исключает насыщение транзистора. В интегральном исполнении транзистор и диод составляют единую структуру, называемую транзистором Шотки (рис. 1.5). Базовый элемент 2И - НЕ на транзисторах Шотки покаэан на рис.1.5.

Диоды Шотки используются на входах схемы для гашения колебаний и защиты от отрицательных помех на входе элемента. Такое включение диодов применяется и в схемах на обычных транзисторах.

Примечание. Наиболее распространенными сериями ТТЛШ с диодами Шотки, позволившими увеличить в несколько раз быстродействие схем или значительно снизить мощность рассеяния, являются серии 530, К531, 533, серия пониженной мощности К555, серии К1531, К1533.

33. Схема ттл с открытым коллектором

На рис.1.4 показаны варианты применения схемы с открытым коллектором, которая кроме работы на общую коллекторную нагрузку для нескольких схем (реализация монтажной схемы ИЛИ/И для получения на выходе функции И-ИЛИ-НЕ/ИЛИ-И-НЕ) может работать с обмоткой специального реле либо на электрическую лампочку накаливания, либо на светодиод, либо на импульсный трансформатор.

Перечисленные выше логические схемы являются наиболее распространенными в сериях ТТЛ. Обычно они имеют коэффициент разветвления по выходу Краэ=10, коэффициент объединения по входу Коб ≤ 8. В серии для использования в выходных каскадах цифровых устройств часто включают схему И – НЕ с повышенным коэффициентом разветвления на выходе (30 и более), предназначенную для работы на низкоомную нагрузку со значительными паразитными ёмкостями.

Особенностью схем ТТЛ является работа большинства транзисторов в режиме насыщения (например, транзисторы Т2, Т4 на рис.1.3, в). Поэтому время задержки распространения при переключении схемы по выходу с нижнего уровня на верхний оказывается большим, чем при переключении с верхнего на нижний, во время переходного процесса в короткий момент времени (10 нс) оказываются открытыми оба транзистора Т3, Т4, что приводит к прохождению через схему импульсного тока.

Р абота переключения схем ТТЛ на обычных биполярных транзисторах составляет Ап = Рпот.ср*tзд.р.ср. = 200…300 пДж; tзд.р.ср. = 15 нс, Рпот.ср = 20 мВт. За счёт прохождения импульсного тока в семах ТТл мощность рассеяния возрастает с увеличением частоты.

Импульсы тока генерируют помехи по цепи питания, поэтому для схем ТТЛ необходимы цепи с малыми индуктивностями и развязывающие ёмкости (не менее 0,002 мкФ на одну ИС). Вблизи разъёмов печатных плат устанавливаются ёмкости не менее 0,1 мкФ на одну исходную ИС. По этой же причине в схемах ТТЛ (за исключением схем с открытым коллектором) ограничивается (до 15 нс) минимальное время фронта сигналов на входе. Если работа элементов ТТЛ не согласована по логическим функциям, то у них нельзя объединять выходы из-за возрастания выходного тока.