Лекция № 17. Базовые логические элементы (лэ) транзисторно -транзисторной логики (ттл). Содержание
Вступление 1
1. Базовые логические элементы. Назначение, классификация. 1
Время задержки распространения сигнала в ЛЭ. 2
Потребляемая от источника питания мощность. 3
2. Базовый логический элемент ттл. 4
Элемент ТТЛ: схема, статическое состояние, передаточная характеристика. 5
3. Разновидности логических элементов ттл. 9
Заключение 14
Вступление
В процессе развития микросхемотехники выделилось несколько типов базовых логических элементов (БЛЭ), имеющих достаточно высокие значения параметров и удобных для интегрального исполнения.
Рассмотрим первый вопрос лекции.
Базовые логические элементы. Назначение, классификация.
Классификация их приведена на рис. 11.1. Активными приборами являются биполярные транзисторы (БТ), МОП-транзисторы (МОПТ) и транзисторы с инжекционным питанием (ИТ).
В зависимости от типа активных приборов, с помощью которых выполняется входная (И, ИЛИ) и выходная (И) операции, базовые логические элементы и цифровые ИС на их основе принято подразделять на следующие типы: транзисторной логики (ТЛ), диодно-транзисторной логики (ДТЛ), транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) и интегральной инжекционной логики (И2Л). Данная символика поясняется так: ТЛ − входная и выходная операции выполняются на одних и тех же транзисторах; ТТЛ − входная операция выполняется на одних транзисторах, выходная − на других; ДТЛ − входная − на диодах, выходная − на транзисторах.
Элементы транзисторной логики делятся ещё по способу объединения электродов транзисторов на элементы с объединенными коллекторами и объединенными эмиттерами (эмиттерно-связанной логики − ЭСТЛ или просто ЭСЛ). Первые представляют собой набор ключей ОЭ с общей коллекторной нагрузкой. Если в цепях баз транзисторов включены резисторы или резисторы с шунтирующими их конденсаторами, то такие БЛЭ называют соответственно с резистивными связями (РСТЛ или РТЛ) и резистивно-конденсаторными связями (РКСТЛ или РЕТЛ), если без резисторов − связь непосредственная (НСТЛ).
Схемы на МОП-транзисторах реализуют транзисторную логику и обозначаются п-МОПТЛ или р-МОПТЛ, если транзисторы однотипные, и КМОПТЛ, если комплементарные.
Следует иметь в виду, что интегральные схемы НСТЛ, РСТЛ, РКСТЛ не перспективны и в новых разработках аппаратуры не используются. Схемы ДТЛ тоже потеряли практическую ценность для массового применения, но они бывают иногда полезны, например, для защиты входов цифровых устройств от интенсивных помех, при использовании длинных несогласованных незащищенных сигнальных линий и др. Наиболее широкое распространение в настоящее время получили серии цифровых ИС ТТЛ (в том числе с диодами Шотки − ТТЛШ). ЭСЛ, И2Л, n-МОПТЛ и КМОПТЛ. Поэтому ниже рассматриваются БЛЭ только таких типов.
Свойства БЛЭ и создаваемых на их основе различных цифровых ИС оцениваются рядом электрических параметров. Их терминологические определения и буквенные обозначения установлены ГОСТ 19480-74, а методики измерения − ГОСТ 18683-83. Основными параметрами ЛЭ являются следующие.