Článek bude zvažovat logiku TTL, která se stále používá v některých oblastech technologie. Celkově existuje několik typů logiky: tranzistorový tranzistor (TTL), diodový tranzistor (DTL), založený na tranzistorech MOS (CMOS), stejně jako bipolární tranzistory a CMOS. První čipy, které byly rozšířené, byly ty, které byly postaveny na technologii TTL. Ale nemůžete obejít jiné typy logiky, které jsou stále používány v technologii.
Dioda-tranzistorová logika
Použitím konvenčních polovodičových diod lze získat nejjednodušší logický prvek (schéma je uvedeno níže). Tento prvek v logice se nazývá "2". Když je vstup zadán s nulovým potenciálem (nebo najednou s oběma), potom odpor začne proudit elektrickým proudem. V tomto případě dochází k výraznému poklesu napětí. Dá se vyvodit, že na výstupu prvku se potenciál bude rovnat jednomu, pokud se tak přesně podřídí oběma vstupům současně. Jinými slovy, za pomoci takového schématu je realizována logická operace "2".
Počet polovodičových diod závisí na tom, kolik vstupů bude v prvku. Při použití dvou polovodičů jsou implementovány obvody «2», 3 - «3» apod. V moderních čipách je vydán prvek s osmi diodami («8»). obrovskou nevýhodou logiky DTL je velmi nízká úroveň zatížení. Z tohoto důvodu je nutné připojit zesilovač k tranzistorům bipolárního typu k logickému prvku.Ale mnohem pohodlnější je logika na tranzistorech, které mají několik dalších emitorů. V těchto schématech TTL aplikován mnohoэmytternыy tranzistor není připojen v rovnoběžných polovodičové diody. Tento prvek je podobný principu "2I". ale na výstupu vysoká úroveň potenciálu může být dosažena pouze tehdy, pokud mají dva vstupy současně stejnou hodnotu. Neexistuje proud emitoru a přechody jsou zablokovány. Obrázek ukazuje typický logický obvod pomocí tranzistorů.
Postupy pro logických měnič prvky
se zesilovačem jde invertovat součást výstupního signálu. Prvky jako "I-NOT" jsou uvedeny v sériových čipech letadla. Například čip řady K155LA3 má ve svých konstrukčních prvcích typu "2I-NE" v počtu čtyř kusů. Na základě tohoto prvku se provádí střídač. V tomto případě se používá jedna polovodičová dioda. Pokud potřebujete kombinovat několik prvků logiky „já“ režimů „nebo“ (nebo chcete-li realizovat logické prvky „nebo“), musí být tranzistory připojit paralelně v místech uvedených na obrázku. Tím je na výstupu zaznamenána pouze jedna kaskáda. Na této fotografii je zobrazen logický prvek typu "2ABO-NO":
Tyto prvky jsou v čipu, které jsou označeny písmeny LR. Logika typu TTL "OR-NO" je označena zkratkou LE, například K153LE5. Používá najednou čtyři logické prvky 2ABO-NOT ".
Logické úrovně mikroobvodů
Používají se moderní technologiečipové sady TTL-logika, ve kterých je napájení od 3 a 5 Art. Ale pouze logická úroveň jednotky a nula napětí nezávisí. Z tohoto důvodu není třeba další harmonizace čipů. Níže uvedený graf zobrazuje přípustnou úroveň napětí na výstupu prvku.
Napětí v nejistém stavu na vstupu čipu ve srovnání s výstupem je přijatelné v menších mezích. A na tomto grafu jsou hranice úrovní logické jednotky a nula pro čipy typu TTL.
Zapnutí Schottkyho dioda
Ale s jednoduchými tranzistorovými klíči je jedna velká nevýhoda - mají při otevření v provozu režim saturace. Aby se přebytečné nosiče rozptýlily a polovodič není nasycený, je mezi základnou a kolektorem vložena polovodičová dioda. Obrázek ukazuje, jak připojit Schottkyho diodu a tranzistor.
V Schottkyho diodě je mezní hodnota napětí asi 02-04 a v p-n-přechodu křemíku není menší než 07 V. To je mnohem méně než doba existence menšího typu nosičů v polovodičovém krystalu. Schottky dioda umožňuje držet tranzistor kvůli nízké prahové hodnotě pro otevření spínače. Z tohoto důvodu brání přechodu triody na režim.
Jaké jsou rodiny čipů TTL
Čipy tohoto typu jsou typicky napájeny zdroji napětí 5 V. Existují cizí analogy domácích prvků - řada SN74. Ale po sérii existuje digitální číslo, které označuje počet a typ logických komponent. Microchip SN74S00 obsahuje logické prvky "2I-NOT". Existují čipy, ukteré jsou rozšířenější teplotní rozsah - domácí K133 a zahraniční SN54. Ruské čipy podobné složení s SN74 byly vydány pod označením K134. Zahraniční čipy s nízkonapěťovými a nízkorychlostními terminály mají písmeno L. Zahraniční čipy s písmenem S na konci mají domácí analogy, ve kterých číslo 1 bylo nahrazeno číslem 5. Například známo všem K555 nebo K531. Dnes se vyrábí několik typů čipů řady K1533, ve kterých výkon a spotřeba energie jsou velmi nízké.
Logické prvky tranzistorů CMOS
Mikroobvody, ve kterých jsou komplementární tranzistory, jsou založeny na prvcích MOS p- a n-kanálů. Pomocí jednoho potenciálu se otevře tranzistor s p-kanálem. Při vzniku logické "1" se otevře horní tranzistor a spodní se zavře. Zároveň proud neteče čipem. Když se vytvoří "0", spodní tranzistor se otevře a vršek je uzavřen. Zároveň protéká proudem čipu. Příkladem nejjednoduššího logického prvku je střídač.
Ve statickém režimu v tranzistorových čipách KMON není žádná spotřeba proudu. Spotřeba proudu začíná pouze při přepínání z jednoho stavu na jiný logický prvek. Logika TTL na takových prvcích má nízkou spotřebu energie. Na obrázku je schéma zapojení prvku typu "I-NOT", který je kompilován na CMOS tranzistorech.
Dva tranzistory vytvořily aktivní zatěžovací obvod. Pokud je to nutné, vytváření vysoképotenciál těchto polovodičů je otevřený a nízký - jsou uzavřeny. Všimněte si, že tranzistorová tranzistorová logika (TTL) je založena na provozu klíčů. Polovodiče v horním rameni jsou otevřené a zavírají se dolů. V tomto případě čip v statickém režimu nebude spotřebovávat proud z napájecího zdroje.
