8.1 Транзисторно-транзисторная логика (ттл)
Характерной особенностью ТТЛ является наличие на входе схемы многоэмиттерного транзистора (это транзистор, имеющий в одном корпусе одну базу, один коллектор и несколько эмиттеров).
Схема осуществляет логическую операцию И-НЕ:
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Ттл с простым инвертором (и-не)
а)
Пусть на входы поданы логические нули,
т.е.
.
Т.к.
эмиттеры транзистора
-
это области с электронной проводимостью,
то, подавая на них логические нули,
получаем прямое смещение эмиттерных
переходов.
этого
транзистора также смещен в прямом
направлении, т.к. «плюс» источника
питания (ИП) через резистор
подается на базу
(p-область).
Таким
образом,
находится в
режиме насыщения
(полностью открыт), для которого характерно
(сопротивление открытого транзистора
мало, следовательно, мало и падение
напряжения на нем).
Но
выходное напряжение транзистора
является входным для
(
),
следовательно, на базу
(p-область)
подается логический нуль, что соответствует
обратному смещению
.
также находится под обратным напряжением,
т.к. «плюс» ИП через резистор
подается на коллектор
(n-область).
Таким
образом,
находится в режиме
отсечки
(полностью закрыт), т.е. на выходе
установится высокий потенциал,
соответствующий логической единице:
(сопротивление закрытого транзистора
велико, следовательно, велико и падение
напряжения на нем).
Для
рассматриваемого случая ток
будет протекать через эмиттерные
переходы на входы
и
.
б) Если на один из входов подать , а на другой - , картина будет соответствовать пункту 1.
в)
Подадим на оба входа логические единицы,
т.е.
.
В
этом случае на эмиттеры
(n-области)
подается «плюс», т.е.
смещаются
в обратном направлении.
по-прежнему смещен в прямом направлении.
Таким образом,
находится
в инверсном
режиме.
В
этом случае ток
будет протекать через
в базу
,
повышая ее потенциал, в результате чего
откроется (войдет
в активный режим),
возникнет ток
,
который еще больше повысит потенциал
базы
,
транзистор войдет
в режим насыщения
(полностью откроется), т.е. на выходе
установится низкий потенциал,
соответствующий логическому нулю:
(сопротивление открытого транзистора
мало, следовательно, мало и падение
напряжения на нем).
Таким образом, осуществляется логическая операция И-НЕ.
8.2 Эмиттерно-связанная логика (эсл)
Схемы ЭСЛ являются самыми быстродействующими, т.к. транзисторы в них работают в ненасыщенном (активном) режиме. Время их переключения мало – единицы наносекунд.
Характерная особенность схемы:
Заземляется плюсовая клемма ИП (+ЕП). Этим ослабляется влияние нестабильности ИП на уровни напряжения и , что важно, т.к. разница между ними в данной схеме незначительна.
Схема осуществляет операцию ИЛИ-НЕ/ИЛИ:
-
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
В
основе схемы лежит переключатель тока,
выполненный на транзисторах
.