Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)

Диодно-транзисторная логика.

Е_к R₀ R_к Д₁ U_вых (F) X₁ Д₂ R_б X₂ Е_см. При X₁=X₂=0 U_бэ»0 Þ U_вых»Е_к

U_бэ³0,7В Þ U_вых»U_кн»0,2¸0,4В

-Е_см. делает U_бэ£0, что обеспечивает отсечки тр-ра (т.е. тр-р закрыт).

Чтобы не использовать лишний источник Е_см. используют 2 диода.

Е_к R₀ R_к Д₁ Д₃ Д₄ U_вых (F) X₁ Д₂ X₂ Если Е_к=5В R_н=9kOm, то U_вых=4,5В

0,9В=U_Д3+U_Д4+U_бэ

Е_к=5B

R₀ R₁ R₃ Д U_кбм T₂

X₁ МЭТ T₁ F X₂ U_бэ1 T₃

R₂ U_бэ3

E_к=5В R₀ R₁ R₃ Д

X₁ U_бэ2 F

X₂

U_вых=Е_к-U_R1-U_д.кр.-U_бэ2=5-0,7-0,7-0,016=3,584»3,6=²1²

b=100

I_Э2=I_н»1mA Þ R_Н1=3,6kOm

Если R_Н2=1,2kOm Þ 8mA Þ I_K1=20mkA

U_вых=3,568В

т.е. U_вых почти не зависит от нагрузки.

Т.е. имеет место стабилизации U_вых

Е_к=5B

R₀ R₁ R₃ Д T₂ X₁= X₂=0,2В 0,7В 0,2В

X₁ МЭТ T₁ F X₂ T₃

R₂ U_бэ3

R₃ т.е. эта часть схемы отсутствует.

T₃

U_вых=U_кэ3=U_кн=0,2В=U(0)

U_кэ1=U_кн=0,2В

U_в=0,9В

0,7В=U_д+U_бэ2

Кроме логических состояний «0» и «1» было введено и третье состояние – так называемое Z-состояние. Появилось, когда разработали архитектуру с общей шиной.

Лог. «0» 0,2В Лог. «1» 3,6В При коротком замыкании все это сгорает.

R₂»¥ U_вых - состояние «0» на выходе R₃»0 R₂»0 U_вых - состояние «1» на выходе R₃»¥

Нет угрозы к/з: R₂=¥ U_вых- состояние Z на выходе R₃=¥

Е_к=5B

R₀ R₁ R₃ Д₁ 0,9В T₂

X₁ МЭТ T₁ F X₂ T₃

0,2В Д₂ 0,7В

R₂ X_y T_y Эта схема позволяет создать 3 элемента на выходе.

Пусть X_y – логический «0», тогда T_y закрыт. И этот элемент ведет себя аналогично предыдущему, и на выходе у него 2 состояния.

Если X_y – логическая «1», то T_y открыт и насыщен.

U_Д2=0,7В.

Но когда на один из входов подается 0,2В транзисторы Т₁ и Т₃ закрыты.

Элемент с открытым коллектором.

Е_к=5B 15В

R₀ R₁

X₁ МЭТ T₁ X₂ T₃ U_вых

R₂ Фактически это ключ: ЭСЛ – эмиттерно-связанная логика.

ТЛЭС – транзисторная логика со связанным эмиттером.

ПТТЛ – транзисторная логика на переключателях тока.ъ

Е_к - дифференциальный каскад или переключатель тока. R_K1 R_K2 U_вых1. U_вых2. U_вх. T₁ T₂ U_{опорное} I_Э1 I_Э2 R_э I_э I_э=I_э1+I_э2=const U_вых1 T₁ - акт. Т₂-отсечки Т₂-отсечки U_вых2 Т₂ – акт. Т₁-акт. Т₁-насыщение Е_к А С Т₁-отсечки Т₂ – акт. О В Д U(0) U(1) E U_вх DU DU»0,15¸0,4ВÞнизкая помехоустойчивость. Е_к R_k1 R_k2 “ИЛИ” U_вых1 «ИЛИ-НЕ U_вых2 (F₂) Т₃ Т₁ Т₂ U_оп I_э1 I_э2 X₂ X₁ R_э I_э X₁ X₂ F₁ F₂

0 0 1 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 0 1

U_вх U_вых U(1)_вых U(0)_вых DU_{сдвига.} U(1)_вх U(0)_вх.

Схема со сдвигом:

E_k R_k1 R_k2 R₃ T₅ T₄ F₁ U_бэ T₃ T₁ T₂ F₂ R₁ R₄ R₂ X₂ X₁ R₇ Вывод:

Очень высокое быстродействие t_{задержки}=2¸5нс. t_{min задержки}=0,75нс; очень низкая помехоустойчивость; высокая потребляемая мощность.

МОП-логика (кМОПТЛ).

Е_с X₁ X₂ F 0 0 1 Т₃ 0 1 0 1 0 0 Т₄ 1 1 0 F "ИЛИ-НЕ" T₂ X₂ U_вх(0)<U_порог. T₁ (тр. закрыт) X₁ U_вх(1)>U_порог. (тр. открыт)

X₁ X₂ F Е_с 0 0 1 0 1 1 Т₃ Т₄ 1 0 1 1 1 0 F "И-НЕ" X₂ T₂ Когда на входах нули Т₁ и Т₂ закрыты,а X₁ T₁ Т₃ и Т₄ открыты. "-": сравнительно низкое быстродействие.

"+": малая потребляемая мощность, высокая плотность, низкая стоимость, высокая помехоустойчивость, некритичность к питающему напряжению (U=6¸12B).

Сравнительная таблица.

кМОПТЛ ТТЛ ЭСЛ 1.Быстродействие 2.Помехоустойчивость 3.Стоимость 4.Потребляемая мощность

Триггеры

Триггер – электронное устройство с ПОС, которое может неограниченно долго находится в одном из двух состояний устойчивого равновесия и переходить из одного состояния в другое скачком под воздействием управляющего сигнала.

вход 1

Т 0

триггеры

одноступенчатые двухступенчатые

асинхронные синхронные синхронные асинхронные

потенциальные импульсные со счетным с раздельным

(прозрачные) (динамич., flip-flop) входом входом

Разреш. Разреш. по по

уровень 1 уровень 2

со счетным входом с раздельным входом

Счетный вход предполагает 1 вход, подача на который управляющего сигнала переводит триггер в противоположное состояние

Раздельные входы имеют вход для установки триггера в 1 и вход для сброса триггера в 0.

Имеется вход Р, явл-ся `Q.

Запрещенное состояние P=Q.

По функциональному принципу:

- RS

- D

- T

- JK

RS – триггер на ЛЭ

R

1 Q

2 2 P

S

R	S
		Q	P
		Qt-1	Pt-1
1

запрещенное состояние

S T Q

R P

Дата добавления: 2014-01-06