Transistori-transistori-logiikka
Transistor-Transistor Logic tai TTL on 1960-luvulla keksitty elektroniikassa käytetty logiikkapiirien perhe . Tämä perhe on valmistettu bipolaarisesta transistoritekniikasta ja yleensä häviää suuren energiankulutuksensa vuoksi (verrattuna CMOS- piireihin ).
Ominaisuudet
TTL-tekniikka on standardoitu 5 V: n syöttöjännitteelle . TTL-signaali määritellään matalan loogisen tason välillä 0 ja 1,4 V , ja korkealla loogisella tasolla, välillä 2,4 V ja 5 V (nämä tasot vaihtelevat hieman eri sarja).
Edut
- Tässä komponenttiperheessä yhdistyvät hyvä kytkentänopeus ja matala siirtoaika.
- Parasiitin immuniteetti on hyvä sillä ehdolla, että virtalähde kytketään irti mahdollisimman lähellä kutakin virtapiiriä suodatinkondensaattorilla.
- Ilman tulot ilman kiinteää tilaa ovat oletusarvoisesti logiikkatilassa "1" (ne tuottavat suurta virtaa vain, jos ne on asetettu nollaksi ja ne ovat melkein yhtä suuria kuin vastukset kohti Vcc = 5 V ).
Haitat
- TTL-piirien syötön on oltava tarkka: +5 V ± 5% verrattuna CMOS- piireihin, joilla on paljon laajempi syöttöjännitealue (+3 - +18 V ). Jos tätä vaatimusta ei noudateta, on olemassa riski parhaimmillaan piirin virheellisestä toiminnasta ja pahimmillaan piirin osittaisesta tai täydellisestä tuhoutumisesta.
- Bipolaarinen tekniikka kuluttaa paljon sähkövirtaa; TTL-muistit ovat varmasti nopeita, mutta niitä ei tuskin voida tallentaa pitkään sähkökatkoksen sattuessa.
- TTL-piirien lähettämiä signaaleja ei voida lähettää ilman ylimääräisiä lähetyspiirejä suurilla etäisyyksillä ilman häviöitä: enimmäispituus noin 15 m .
TTL-perhe
TTL-tekniikkapiirit on yleensä etuliitetty numerolla 74 (54 armeijan ja teollisuuden sarjoissa). Tätä numeroa seuraa yksi tai useampi kirjainta, joka edustaa perhettä (ei kirjainta tavalliselle perheelle), sitten 2, 3 tai jopa 4-numeroinen koodi, joka edustaa piirin mallia (suoritettu toiminto).
Eri perheet ovat seuraavat:
- TTL: vakiosarja
- TTL-L (matala teho): pienitehoiset sarjat
- TTL-S (Schottky): nopeat sarjat ( Schottky-diodit )
- TTL-AS (Advanced Schottky): parannettu versio S-sarjasta
- TTL-LS (Low Power Schottky): L- ja S-tekniikoiden yhdistelmä, tämä on yleisimmin käytetty perhe
- TTL-ALS (Advanced Low power Schottky): parannettu versio LS-sarjasta
- TTL-F (FAST: Fairchild Advanced Schottky Technology)
- TTL-AF (Advanced FAST): parannettu versio F-sarjasta
- TTL-HC (nopea C-MOS): TTL-piiri valmistettu C-MOS-tekniikalla TTL-paketissa (TTL-yhteensopiva jännite, mutta ei jalkojen sijaintia)
- TTL-HCT (nopea C-MOS Transposed): HC-sarja TTL-yhteensopivilla logiikkatasoilla (100% TTL-yhteensopiva, koska TTL-liitäntä säilyy)
Evoluutiot
Yhdistääkseen bipolaaristen (nopeus) ja CMOS (matala kulutus, laaja jännitealue) -tekniikoiden edut insinöörit suunnittelivat suunnitella muun tyyppisiä logiikkapiirejä, jotka ottavat haltuunsa klassisen TTL-sarjan toiminnot. Kronologisessa järjestyksessä :
- Pseudo TTL 74HCxx ( Vcc = 2 V ⇐ 6 V , Minimi etenemisaika = 20 ns Vcc = 6 V, yli 100 ns Vcc = 2 V ).
- Pseudo TTL 74HCTxx (Vcc = 4,5 V ⇐ 5,5 V , tyypillinen etenemisaika = 20 ns).
Esimerkki: reitti 7400
Piiri 7400 on nelinkertainen “NAND” (NAND).
Piiri saa virtansa seuraavasti: Vcc napalla 14 (+5 V ) ja maadoitus tapilla 7.
Kutakin neljästä ovesta voidaan käyttää seuraavasti:
- NAND-1-portti, tulot A ja B nastoille 1 ja 2, lähtö nastalle 3.
- NAND-2-portti, tulot A ja B nastoille 4 ja 5, lähtö nastalle 6.
- NAND-3-portti, tulot A ja B nastoille 9 ja 10, lähtö nastalle 8.
- NAND-4-portti, tulot A ja B nastoille 12 ja 13, lähtö nastalle 11.
Tietenkin portit ovat toisistaan riippumattomia, jos joitain portteista ei käytetä, voimme liittää niiden tulot A ja B + Vcc: hen (tai maahan) ja jättää ulostulon "ilmassa".
Huomaa: tulot A ja B ovat keskenään vaihdettavissa.
Toinen esimerkki: laskuri 7490
7490 laskuri on asynkroninen desimaalin laskuri (joka koostuu 4 JK flip-flopit ).
Bibliografia
Huomautuksia
-
(en) Loogiset jännitetasot
Katso myös
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Ulkoiset linkit