20260128_192527_d27b364a-4484-4db1-b5a4-038652daecc7

1.

Транзисторнотранзис
preencoded.png

2.

торныелогические элементы (ТТЛ)
ЧтотакоеТТЛ?
preencoded.png

3.

Транзисторно-транзисторнаялогика (ТТЛ) — этоклассцифровых
интегральныхмикросхем, которыеиспользуютбиполярные
транзисторыирезисторыдлявыполнениялогическихоперации.
Название "транзисторно-транзисторная" подчеркивает, что
транзисторыприменяютсякакдляреализациилогических функции,
такидляусиленияиформированиявыходногосигнала.
ТТЛ-микросхемыширокоиспользовалисьвпервыхпоколениях
компьютеров, атакжевразнообразноиизмерительноитехнике,
системахавтоматизацииипромышленноиэлектронике
благодаряихнадежностиискорости.
preencoded.png

4.

ПринципработыбазовогоТТЛ-элемента
ОсновоиТТЛ-элементаявляетсямногоэмиттерныибиполярныитранзистор, которыиэффективновыполняетфункцию
логического И на входе
Низкии уровень на входе
Высокии уровень на всех входах
Если на любом из входов многоэмиттерного
В случае когда на всех входах элемента присутствует
транзистора присутствует низкии логическии уровень
высокии логическии уровень многоэмиттерныи
транзистор насыщается Это приводит к тому что на
транзистор закрывается Это позволяет сформировать
выходе элемента формируется высокии логическии
низкии логическии уровень на выходе
уровень
Такимобразом, базовыиТТЛ-элементреализуетлогическуюфункциюИ-НЕ (NAND), чтоявляетсяфундаментальнымблоком
дляпостроениялюбоидругоилогическоифункции.
preencoded.png

5.

Упрощеннаясхемаэлемента2И-НЕ
ДлянаглядностимногоэмиттерныитранзисторвсхемеТТЛчасто
представляюткакэквивалентнуюдиоднуюсхему, подключеннуюкбазе
выходноготранзистора.
Еслихотябыодинвходнизкии (например, 0 В), соответствующии
диодоткрывается, шунтируятокбазыпоследующеготранзистора. В
результате, выходноитранзисторзакрывается, инавыходе
формируетсявысокиилогическииуровень.
Есливсевходывысокие (например, +5 В), вседиодызакрываются. Ток
поступаетнабазувыходноготранзистора, открываяего. Этоприводит
книзкомулогическомууровнюнавыходе.
Такаяконструкцияобеспечиваетнетольконадежноелогическое переключение,
ноивысокуюскоростьработы, атакжехорошую помехоустоичивость,
чтобылокритическиважнодляпервыхцифровых систем.
preencoded.png

6.

ХарактеристикиТТЛ-микросхем
5В
0.4В
Напряжениепитания
Выходноинизкииуровень
СтандартноенапряжениепитаниядлябольшинстваТТЛ-серии.
Максимальноенапряжениенизкогологическогоуровнянавыходе.
2.5В
Выходноивысокииуровень
Минимальноенапряжениевысокогологическогоуровнянавыходе.
10-20 нс
Задержкараспространения
Типичноевремя, необходимоедляпрохождениясигналачерез
элемент.
preencoded.png

7.

0.3В
25 МГц
Рабочаячастота
Помехоустоичивость
Минимальнаяразницанапряжении, которуюсистемаможет
МаксимальнаячастотапереключениядлястандартныхТТЛэлементов. игнорироватькакпомеху.
ТТЛ-микросхемыобладаютрядомключевыххарактеристик,
определяющихихприменениеипроизводительность.
preencoded.png

8.

РазновидностиТТЛ
СовременемпоявилосьмножествомодификацииТТЛ-логики, направленныхнаулучшениеразличныхпараметров.
ТТЛШ (Schottky TTL)
КлассическаяТТЛ
ИспользуеттранзисторыШотткидля
предотвращениянасыщения,
Отличаетсянадежностьюипростотои.
Серия 7400, ставшаяэталоном.
значительноувеличиваяскоростьи
снижаявремязадержки.
Низкопотребляющиеварианты
Быстродеиствующиеварианты
preencoded.png

9.

Оптимизированыдляснижения
Предназначеныдлякритическихпо
энергопотребления, актуальныдля скоростиприложении, сещеменьшими
портативныхиавтономныхустроиств. задержками.
ПреимуществаТТЛ
Простотаинадежность
Высокаяскоростьпереключения
Значительнопревосходитпоскоростидиоднотранзисторнуюлогику
(ДТЛ), чтопозволилосоздавать болеепроизводительныесистемы.
Относительнопростаяархитектураобеспечивалавысокую
надежностьидолговечностьвработе.
preencoded.png

10.

3
4
Совместимостьлогическихуровнеи
Широкоераспространение
Легкоинтегрировалисьсдругимицифровыми
устроиствамиблагодарястандартнымуровням
напряжения.
Сталиде-фактостандартом, чтообеспечивалодоступность
компонентовилегкостьразработки.
Областиприменения
ТТЛ-элементысыгралиогромнуюрольвразвитииэлектроникиинашлисвоеприменениевомножествеустроиств.
Компьютеры
Измерительнаяаппаратура
Автоматика
Ранниепроцессоры, памятьи
интерфеисныеплатыактивно
использовалиТТЛ-логику.
Осциллографы, частотомерыидругие
приборыдляточныхизмерении.
Системыуправления, промышленные
контроллерыиробототехника.
preencoded.png

11.

Музыкальныеинструменты
Интерфеисы
Цифровыесинтезаторыидрам-машины Входныеивыходныецепидлясвязи раннихпоколении.
различныхцифровыхустроиств.
Пример: сериямикросхем 7400
preencoded.png

12.

Серия 7400, представленная Texas Instruments в 1965 году, стала
краеугольнымкамнемвисториицифровоиэлектроники. Эта
сериямикросхембыстроприобреластатуспромышленного
стандартаблагодарясвоеинадежности, доступностии
универсальности.
Включалавсебяширокииспектрлогическихэлементов:
простыхвентилеиИ,
ИЛИ,
от
НЕдоболеесложныхтриггеров,
счетчиковирегистров.
Единаяноменклатураиэлектрическиехарактеристики
позволилидругимпроизводителямвыпускатьсовместимые
компоненты,
чтоспособствовалоещебольшему
распространениюстандарта.
Серия
7400
фактическизаложилаосновыдлябольшинства
цифровыхсхем,
разрабатываемыхнапротяжениинескольких
десятилетии.
preencoded.png

13.

preencoded.png