10.5.3. Принцип работы элемента и-не.

При подаче низкого уровня напряжения на один из входов или на оба входа, в один из входов p-n - переходов или оба будут смещены в прямом направлении. На базе транзистора Т1 будет сигнал низкого уровня напряжения. Коллекторный переход транзистора Т1 будет заперт, следующий ток на базе будет равен нулю и транзистор Т2 будет закрыт. Транзистор Т3 в этом случае насыщается током Iб3 = Uип/R2 ,

т.е. открывается.

Транзистор Т4 – база Т4 через сопротивление R3 подсоединена к общей точке. Транзистор Т4 остаётся закрытым. На выходе имеем высокий уровень напряжения. При высоком уровне напряжения на обоих входах, эмиттерные переходы смещены в обратном направлении. Потенциал на базе Т1 имеет высокий уровень.

Следовательно, коллекторный переход Т1 смещён в прямом направлении. Транзистор Т2 в этом случае насыщен током Iб2 = Uип/R1 ,

т.е. открывается.

Отпирающее напряжение смещения с помощью делителя R2, R3

Подаётся на базу Т4 и Т4 открывается подсоединяя выход к общей точке, следовательно, на выходе будет напряжение низкого уровня, равное по величине напряжению насыщения транзистора Т4 или  0,8 В. Транзистор Т3 в это время остаётся закрытым, т.к. Uбэ3=UR3-(UD3-UнесТ4)<0.

Элемент представляет собой логический элемент И-НЕ

D1 и D2 – необходимы для защиты от пробоя входных эмиттерных переходов от отрицательных импульсов паразитной энергии, которая накапливается в длинных проводниках печатных плат.

При высокой частоте входного сигнала может наступить момент, когда оба выходных транзистора будут работать в режиме, при котором через них потечёт ток К.З., который ограничивает сопротивление R4.

Для устранения высокочастотных помех в цепь питания ТТЛ схем ставят конденсаторы. Этот элемент называется элементом с двухтактным выходным каскадом.

1 0.5.4. Микросхемы с открытым коллектором.

Рис. 10.22. Схема принципиальная подключения элемента с открытым коллектором.

10.5.5. Нагрузочная способность элемента ттл

Под нагрузочной способностью элемента ТТЛ понимают число входов других элементов, которые можно подсоединить к выходу этого элемента.

Нагрузочная способность элемента ТТЛ определяется в элементе с открытым транзистором Т3, в элементе с двухтактным выходным каскадом – транзистор Т4. Iвх=1,6 mА.

Э лементы с открытым коллектором можно соединить параллельно:

Рис.10.23. Схема принципиальная параллельного соединения элементов с открытым коллектором

С помощью таких схем можно расширять число входов логических элементов. 

Э лементы с двухтактным выходным каскадом соединять параллельно нельзя. Если соединить параллельно:

Рис. 10.24. Схема принципиальная параллельного соединения элементов с двухтактным выходным каскадом (так соединять нельзя)

При такой комбинации через верхний транзистор первого элемента и через нижний транзистор второго элемента течёт одинаковый ток, поэтому создаётся аварийная ситуация, т.к. верхний транзистор рассчитан на работу с гораздо меньшим током, чем нижний.