1.5 Ттл со сложным инвертором.

Типовая схема ИМС со сложным инвертором представлена на рисунке 1.13. Принцип работы схемы поясним с помощью таблицы 1.7. Если в точке Х (Х=Х1Х2) низкий потенциал (на входе присутствует хотя бы один логический0), то транзисторVT2 закрыт и ток через него отсутствует.

Таблица 1.7

Х	VT2	UА, В	UБ, В	VT4	VT5	UВЫХ	Y
0	закр	5	0	откр	закр	3,8	1
1	откр	0,8	0,7	закр	откр	0,1	0

В этом случае потенциал в точке А будет около 5 В, а в точке Б U_Б0 В (токамиI_КЭ0иI _Б4 пренебрегаем). ТранзисторVT4 будет открыт, а тран- зисторVT5 будет закрыт. Следовательно, на выходе будет логическая1.

Рисунок 1.13

Если в точке Х будет высокий потенциал (на входах логические 1), то транзисторVT2 находится в режиме насыщения, через него протекает ток. В точке Б напряжение будет равноU_Б= 0,7 В (падение напряжения на открытом эмиттерном переходеVT5), а в точке АU_А= 0,8 В (добавляется 0,1 В, которое на выходе).

В этом случае транзистор VT5 открыт, а транзисторVT4 закрыт. Причина того, транзисторVT4 закрыт, следующая. Между точкой А и выходом напряжение равно примерно 0,7 В (0,1 В падает наVT5. Это напряжение распределяется между двумяpn-переходами (эмиттерный переходVT4 и диодVD3). Считая, что переходы одинаковы, получаем на эмиттерном переходеVT4 напряжение равно 0,35 В. А этого недостаточно, чтобы открыть транзисторVT4. Следовательно, на выходе будет логический0. Так как ёмкость нагрузки будет заряжаться и разряжаться через малое сопротивление транзисторов, то время включенияt¹⁰и выключенияt⁰¹будут приблизительно одинаковы (резисторR5 имеет малую величину 20-50 Ом и служит для ограничения тока в момент переключения).

Диоды VD1 иVD2 – антизвонные, служат для исключения переходных процессов на входе. ЭлементыR3,R4 иVT3 служат для получения более крутой характеристики прямой передачи (в момент перехода с уровня логической1в логический0) и термостабилизации.

Входная характеристика такая же, как у ДТЛ. Характеристика прямой передачи отличается от характеристики ДТЛ тем, что уровень логического нуля составляет около 4 В.

Выходная характеристика изображена на рисунке 1.14.

При подаче на вход U¹_ВХоткрыт транзисторVT5 и при увеличении напряжения на выходе, т.е. на его коллекторе характеристика совпадает с выходной характеристикой транзистора. Выходную характеристику приU⁰_ВХлучше рассматривать при снижении напряжения на выходе. При снижении напряжения от 5 В до 3,8 В открываются обаpn-перехода (эмиттерный

Рисунок 1.14

переходVT4 и диодVD3) и при дальнейшем снижении напряжения ток возрастает из-за увеличения тока базы транзистораVT4.

В таблице 1.8 приведены параметры трех серий микросхем ТТЛ: 134 – маломощная, 130 – быстродействующая и 155 – типовая. Эти микросхемы отличаются потребляемой мощностью и быстродействием. Но энергия переключения у них примерно одинакова, так как у них единое схемотехническое решение.

Таблица 1.8

Параметр		Серия
	134	130	155
I^0ВХ, мА 	-0,18	-2,3	-1,6
I^1ВХ, мА 	0,01	0,07	0,04
U^0, В	0,35	0,35	0,4
U^1, В	2,3	2,4	2,4
t^10 ЗД Р, нс	200	10	19
t^01ЗД Р, нс	200	10	22
PПОТР СР, мВт	2	44	20
W, Дж10^-10	4	4,5	4,1