Элементы ттлш. (c диодом Шоттки).

Все транзисторы изготавливающиеся с диодом Шоттки работают на границе насыщения. Поэтому U_НУ повышен на 0.10.2 В. Если есть схема Дарлингтона, то VT₃ изготавливается без диода Шоттки.

Современные серии ттл.

К1531, К1533. У элементов этих серий быстродействие 5нс.

Вместо VT₁ в них используется диод Шоттки. Поэтому, фактически, это ДТЛ.

Элементы ттл с открытым коллектором

Используется для:

- Подключения нестандартной нагрузки (элемент индикации, при согласовании сигналов различных серий, при необходимости управления более мощной нагрузкой);

- При организации магистралей типа "общая шина";

- Для организации монтажной логики.

Элементы с открытым коллектором могут питаться от повышенного напряжения, так как выходной транзистор элемента выдерживает до 12 В.

При U_X = ВУ транзистор VT₁ находится в инверсном режиме, VT₂ и VT₄ - в насыщении.

При U_X = НУ транзистор VT₁ - в насыщении,

VT₂ и VT₄ - закрыты.

Эта схема является инвертором без цепей VT₃, но схема в таком виде не будет работать. Для нормальной работы необходима внешняя нагрузка на коллектор.

Схема подключения внешней нагрузки

Напряжение источника Е₂ может достигать 12В.

Подключение индикации.

Обычно используется светодиод.

I_Д = 11.5 mА

I_MAX = 1020 mА

Если U_X=ВУ, то VT₄ открыт и находится в насыщении. Через диод протекает ток и диод светится.

Если U_X = НУ, то VT₄ закрыт и отсутствует цепь для протекания тока через диод - диод не светится.

R₀ выбирается таким образом, чтобы при открытом VT₄ ток через диод и транзистор не превышал допустимого значения.

Если на вход подать логическую единицу, то VT₄ - открыт, U_К=0,1 В. Этого напряжения недостаточно для отпирания диода. Транзистор шунтирует диод и диод закрыт. Диод не светится.

Если на входе логический ноль, то VT₄ закрыт, через диод течет ток, ограничивающийся сопротивлением R₀ .

Организация монтажной логики

Монтажная логика ‑ способ реализации логических функций, при котором выполняется электрическое объединение выходов логических элементов.

Рассмотрим на примере:

Каждый элемент выполнял функцию инвертора

Пусть на входах два НУ, тогда выходные транзисторы обоих элементов закрыты и напряжение на выходе без нагрузки ВУ и равны Е_К.

Если хотя бы на одном из входов ВУ, то соответствующий транзистор будет открыт U_Y =НУ.

Такую логику называют “монтажной ИЛИ” по отношению ко входам и “монтажной И” по отношению к выходам.

На принципиальных схемах обозначается следующим образом:

- относительно входа

- относительно выхода

Расчет резисторов для организации монтажной логики.

Предполагается, что с помощью монтажной логики объединяется N логических элементов, к выходу элемента-источника может быть подключено М элементов-приемников.

а) U_Y = ВУ; тогда все транзисторы-источники закрыты. Схема замещения со стороны выхода источника приведена на рисунке (а).

Все транзисторы - источники закрыты, на выходе ВУ и в приемниках протекает I_ВХ. Составим уравнения по первому закону Кирхгофа для узла коллектора:

I_R=NI_KT+MI_ВХ ;

I_R=(E - U_y^ВУ ) / R ;

U_y^ВУ >U_П ;

U_y^ВУ > 2.4В ;

Решая последнее неравенство относительно R, находится одна из границ нагрузки.

б) U_Y = НУ

Наиболее тяжелый режим, когда открыт хотя бы один источник (рисунок (б)).

Составим уравнение :

I_K=I_R+MI_ВХ0-(N-1)*I_KT

С повышением М происходит повышение I_K и при достаточно большом М I_R может превысить I_{K ДОП} и транзистор сгорит.

(I_R+MI_ВХ0- (N-1)I_KT < I_{K ДОП} Получаем вторую границу для нагрузки, решив неравенство относительно R.

Для организации магистралей схема должна работать таким образом, чтобы либо все транзисторы-источники были закрыты, либо был открыт один из них.