W artykule rozważona zostanie logika TTL, która jest nadal stosowana w niektórych obszarach technologii. W sumie istnieje kilka rodzajów logiki: tranzystor tranzystorowy (TTL), tranzystor diodowy (DTL), oparty na tranzystorach MOS (CMOS), a także tranzystory bipolarne i CMOS. Pierwsze rozpowszechnione chipy to te, które zostały zbudowane na technologii TTL. Ale nie można ominąć innych rodzajów logiki, które są nadal używane w technologii.
Logika diody-tranzystora
Stosując konwencjonalne diody półprzewodnikowe, można uzyskać najprostszy element logiczny (schemat pokazano poniżej). Ten element w logice nazywa się "2І". Kiedy wejście otrzymuje potencjał zerowy (lub od razu do obu), wówczas rezystor zacznie przepływać prąd elektryczny. W tym przypadku występuje znaczny spadek napięcia. Można wywnioskować, że na wyjściu elementu potencjał będzie równy jednemu, jeśli tak, aby poddać oba wejścia jednocześnie. Innymi słowy, za pomocą takiego schematu realizowana jest operacja logiczna "2І".
Liczba diod półprzewodnikowych zależy od tego, ile wejść będzie w elemencie. W przypadku stosowania dwóch półprzewodników zastosowano obwód «2І», trzy - «3» itd. We współczesnych układach scalonych emitowany jest element z ośmioma diodami («8»). ogromną wadą logiki DTL jest bardzo niski poziom obciążenia. Z tego powodu konieczne jest podłączenie wzmacniacza do tranzystorów bipolarnych do elementu logicznego.Ale znacznie wygodniejsza jest logika na tranzystorach, które mają kilka dodatkowych nadajników. W takich schematach logiki TTL stosuje się tranzystor wielu emiterów, a nie wzajemnie połączone w równoległe diody półprzewodnikowe. Ten element jest podobny do zasady "2I". ale na wyjściu wysoki poziom potencjału może być osiągnięty tylko wtedy, gdy dwa wejścia w tym samym czasie mają tę samą wartość. Prąd emitera jest nieobecny, a przejścia są zablokowane. Rysunek pokazuje typowy układ logiczny wykorzystujący tranzystory.
Obwody falowników na elementach logicznych
Za pomocą wzmacniacza uzyskuje się odwrócenie sygnału na wyjściu elementu. Elementy takie jak "I-NOT" są wskazane w szeregowych układach samolotu. Na przykład układ z serii K155LA3 ma w swoich elementach konstrukcyjnych typu "2I-NE" w liczbie czterech sztuk. Na podstawie tego elementu wykonywane jest urządzenie falownika. W takim przypadku używana jest jedna dioda półprzewodnikowa. Jeśli chcesz połączyć kilka elementów logiki typu "I" zgodnie ze schematami "LUB" (lub jeśli chcesz implementować elementy logiczne "LUB"), to tranzystory muszą być połączone równolegle w punktach wskazanych na schemacie. Odbiera na wyjściu tylko jedną kaskadę. Element logiczny typu "2ABO-NO" jest pokazany na tym zdjęciu:
Te elementy znajdują się w układach, które są oznaczone literami LR. Ale logika typu TTL "OR-NO" jest oznaczona skrótem LE, na przykład K153LE5. Zatrudnia od razu cztery elementy logiczne 2ABO-NOT ".
Logiczne poziomy mikroukładów
W nowoczesnej technologii są używanechipsety TTL-logic, w których zasilanie z 3 i 5 art. Ale tylko logiczny poziom jednostki i zero napięcia nie zależy. Z tego powodu nie ma potrzeby dodatkowej harmonizacji chipów. Poniższy wykres pokazuje dopuszczalny poziom napięcia na wyjściu elementu.
Napięcie w niepewnym stanie na wejściu układu w porównaniu do wyjścia jest dopuszczalne w mniejszych granicach. I na tym wykresie są granice poziomów jednostki logicznej i zero dla żetonów typu TTL.
włączenie diody Schottky'ego
, ale w prosty tranzystora jest główną wadą - mają trybie nasycenia, przy pracy w stanie otwartym. Aby rozsmoktuvalysya nośników nadmiarowych i półprzewodnikowe nie nasychuvavsya pomiędzy podstawą i kolektorem obejmują tworzenie diodę półprzewodnikową. Rysunek pokazuje, jak podłączyć diodę Schottky'ego i tranzystor.
W diodę Schottky'ego napięciu progowym około 02-04 i p-n-go krzemu, - co najmniej 07 V. Jest to znacznie mniej, niż w obecności nośników nie-podstawowym typem w układzie półprzewodnikowym. Dioda Schottky'ego pozwala trzymać tranzystor ze względu na niski próg otwarcia przełącznika. Z tego powodu uniemożliwia przejście triody do trybu.
Co to jest rodzina układów TTL
Zazwyczaj tego typu układ zasilany przez źródło 5 napięcia. Istnieją obce odpowiedniki elementów domowych - seria SN74. Ale po serii jest numer cyfrowy oznaczający liczbę i typ komponentów logicznych. Obwód SN74S00 zawiera elementy logiczne "2I-NOT". Są żetony, uktóre mają bardziej rozszerzony zakres temperatur - krajowy K133 i zagraniczny SN54. Rosyjskie żetony, podobnie jak w składzie SN74 zostały wydane pod nazwą K134. Obce żetony z zaciskami małej mocy i małej prędkości mają literę L. Obce żetony z literą S na końcu mają analogi krajowe, w których numer 1 został zastąpiony przez 5. Na przykład znany wszystkim K555 lub K531. Dzisiaj powstaje kilka rodzajów chipów z serii K1533, w których wydajność i zużycie energii są bardzo niskie.
Elementy logiczne tranzystorów CMOS
Mikroukłady, w których występują tranzystory komplementarne, oparte są na elementach MOS kanałów p i n. Za pomocą jednego potencjału otwiera tranzystor z p-kanałem. Kiedy powstanie logiczne "1", górny tranzystor otwiera się, a dno zamyka. W tym samym czasie prąd nie przepływa przez chip. Po utworzeniu "0" dolny tranzystor otwiera się, a górna jest zamknięta. W tym samym czasie prąd przepływa przez układ. Przykładem najprostszego elementu logicznego jest falownik.
Należy zauważyć, że nie ma poboru prądu w trybie statycznym w układach tranzystorowych KMON. Zużycie prądu rozpoczyna się tylko przy przejściu z jednego stanu do innego elementu logicznego. Logika TTL na takich elementach ma niskie zużycie energii. Na rysunku przedstawiono schemat obwodu elementu typu "I-NOT", opracowanego na tranzystorach CMOS.
Dwa tranzystory zbudowały obwód aktywnego obciążenia. Jeśli to konieczne, powstawanie wysokichpotencjał tych półprzewodników jest otwarty, a niski - zamknięty. Należy pamiętać, że tranzystorowa logika tranzystorowa (TTL) opiera się na działaniu klawiszy. Półprzewodniki w górnym ramieniu otwierają się i zamykają u dołu. W tym przypadku w trybie statycznym układ nie będzie zużywał prądu z zasilacza.
