Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)

ТТЛ – это одно из важнейших семейств логических элементов. Вентили этого семейства выполнены исключительно на биполярных транзисторах.

Рис.4.3. ТТЛ-вентиль с нагрузочным резистором

Недостатки ТТЛ с нагрузочным резистором: из-за большой величины R_н и имеющейся всегда паразитной емкости С_и существует достаточно большая задержка распространения сигнала, особенно при переключении вентиля из «0» в «1» (заряд емкости идет через R_н), (при 1→0 разряд идет быстрее, так как открыт ТЗ).

Для повышения скорости переключения ТТЛ-вентилей вместо резистора в его буферной части применяется транзистор. Буфер такого вида называют выходным каскадом с активной нагрузкой.

Рис.4.4. ТТЛ-вентиль с нагрузочным транзистором

- диод Д служит для повышения потенциала эммитора Т_н ≈ 0,7 В и надежного запирания Т_Н при открытых Т₂ и Т_L

- R_н – небольшой величины и предназначено для ограничения тока в момент переключения Т_Н и Т_L

Выходные схемы с тремя состояниями

В тех случаях, когда несколько различных ТТЛ-вентилей работают на одну шину, возможны «конфликтные ситуации». Поэтому для некоторых ТТЛ-вентилей вводится третье состояние на выходе, когда уровень потенциала не высок и не низок. Третье состояние, по существу, заключается в отсутствии двух других «0» или «1», его часто называют состоянием с высоким импедансом. Физически в этом состоянии выходная линия находится в свободном режиме, то есть вентиль на нее не действует.

Рис.4.5. Тристабильный вентиль И-НЕ

Когда на линию «Разрешение» подан «0» оба транзистора Т_Н и Т_L закрыты. Т_Н закрыт потому, что на его базе устанавливается низкий потенциал, поскольку диод Д1 проводит. Нижний транзистор (Т_L) также будет закрыт, поскольку на эмиттер входного транзистора подан «0».

Выходные схемы с открытым коллектором