Тема 1.1.4.: Микросхемы ттл. Общие положения, разновидности имс ттл. Имс с открытым коллектором с тремя выходными состояниями.

1. Основные положения.

2. Диодный логический элемент ИЛИ.

3. Диодный логический элемент И.

4. Транзисторный элемент НЕ (инвертор).

5. Логический элемент И-НЕ в интегральном исполнении (ДТЛ).

6. Логический элемент И-НЕ в интегральном исполнении (ТТЛ).

6.1. С резистором в коллекторе.

6.2. С открытым коллектором

6.3. С тремя состояниями

1. Основные положения.

Ц ифровые интегральные схемы могут быть построены по-разному, на в их основе, как правило, лежат схемы, выполняющие функцию И-НЕ либо ИЛИ-НЕ. Поэтому интегральные суммы содержат обычно схемы И либо ИЛИ, выполненные на резисторах, диодах или транзисторах, и транзисторные инверторы. Транзисторный инвертор может быть простейшим – на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, или сложным – многотранзисторным с каскадным включением транзисторов в выходном каскаде.

U_д 0,70,8 В

2. Диодный логический элемент или (дизъюнктор, схема сборки).

Элемент ИЛИ на диодах имеет два и более входов и один выход. Может работать и при потенциальном, и при импульсном представлении логического сигнала.

П ри подаче 1 (положительного потенциала +Е) хотя бы на один из входов (х₁=1) отпирается диод Д1 и выход схемы оказывается соединенным со входом, поэтому на выходе появится высокий потенциал, близкий к +Е, т.е. 1. Остальные диоды при этом закрыты.

Подача 1 на любой другой вход или сразу на все входы приведет к отпиранию соответствующих диодов и на выходе будет 1.

3. Диодный логический элемент и (конъюнктор, схема совпадения).

Логический элемент И имеет один выход и два или более входа.

Если хотя бы на одном из входов действует 0 (х₁=0), то диод Д₁ открыт и выход схемы соединен через этот диод со входом х₁, т.е. на выходе сигнал будет близок к 0. Только если на все входы х₁, х₂, … х_n одновременно подаются сигналы логической 1, все диоды оказываются закрытыми и напряжение на выходе становится равным +Е, т.е. 1.

4 . Транзисторный элемент не (инвертор).

Элемент выполняет операцию НЕ только при потенциальной форме представления логических величин.

Если на входе элемента действует сигнал 0, то транзистор VT заперт отрицательным –Е_б, а на выходе (коллекторе) действует большое положительное напряжение +Е (порядка 10 В), соответствующее логической 1.

При подаче на вход 1 VT откроется и на выходе схемы будет действовать напряжение, близкое к 0. При использовании в схеме кремниевого транзистора типа n-p-n не требуется специального источника базового смещения Е_б. Это объясняется тем, что порог отпирания этих транзисторов довольно высок U_пор=0,5÷0,7В.

5. Логический элемент и-не в интегральном исполнении (дтл).

Н аиболее распростра-ненный базис при синтезе логических схем. Представляет собой сочетание диодной логической схемы И и транзисторного ключа – инвертора. Связь между схемами И и НЕ осуществляется через Д_см1 и Д_см2, которые обеспечивают уровень напряжения смещения на базе VT.

При подаче 0 на любой из входов соответствующие диоды открываются и на выходе схемы И в точке А будет действовать потенциал, близкий к 0, VT будет закрыт, а на выходе схемы напряжение будет близко к +Е_к.