Artikel akan mempertimbangkan logik TTL, yang masih digunakan dalam beberapa cabang teknologi. Secara keseluruhan terdapat beberapa jenis logik: transistor-transistor (TTL), diod-transistor (DTL), berdasarkan transistor MOS (CMOS), serta berdasarkan transistor bipolar dan CMOS. Litar mikro pertama yang digunakan secara meluas ialah yang dibina menggunakan teknologi TTL. Tetapi jenis logik lain yang masih digunakan dalam teknologi tidak boleh diabaikan.
Logik transistor diod
Menggunakan diod semikonduktor biasa, anda boleh mendapatkan elemen logik yang paling mudah (rajah ditunjukkan di bawah). Unsur dalam logik ini dipanggil "2I". Apabila potensi sifar digunakan pada sebarang input (atau kedua-duanya sekali), maka arus elektrik akan mula mengalir melalui perintang. Dalam kes ini, penurunan voltan yang ketara berlaku. Ia boleh disimpulkan bahawa pada keluaran elemen potensi akan sama denganunit, jika ini digunakan dengan tepat pada kedua-dua input pada masa yang sama. Dalam erti kata lain, dengan bantuan skema sedemikian, operasi logik "2AND" dilaksanakan.
Bilangan diod semikonduktor menentukan bilangan input yang akan ada pada elemen. Apabila menggunakan dua semikonduktor, litar "2I" dilaksanakan, tiga - "3I", dll. Dalam litar mikro moden, elemen dengan lapan diod ("8I") dihasilkan. kelemahan besar logik DTL ialah tahap kapasiti beban yang sangat kecil. Atas sebab ini, penguat transistor bipolar mesti disambungkan kepada elemen logik.
Tetapi adalah lebih mudah untuk melaksanakan logik pada transistor dengan beberapa pemancar tambahan. Dalam litar logik TTL sedemikian, transistor berbilang pemancar digunakan, bukannya diod semikonduktor yang disambung secara selari. Elemen ini pada dasarnya serupa dengan "2I". tetapi pada output tahap potensi yang tinggi hanya boleh diperolehi jika kedua-dua input mempunyai nilai yang sama pada masa yang sama. Dalam kes ini, tiada arus pemancar, dan peralihan disekat. Rajah menunjukkan litar logik biasa menggunakan transistor.
Litar penyongsang pada elemen logik
Dengan bantuan penguat, ia ternyata menyongsangkan isyarat pada output komponen. Elemen jenis "AND-NOT" ditunjukkan dalam litar mikro bersiri pesawat. Sebagai contoh, litar mikro siri K155LA3 mempunyai elemen reka bentuk jenis "2I-NOT" dalam jumlah empat keping. Berdasarkan elemen ini, peranti penyongsang dibuat. Ini menggunakan satu diod semikonduktor.
Jika anda perlu bergabungbeberapa elemen logik jenis "DAN" mengikut litar "OR" (atau jika perlu untuk melaksanakan elemen logik "OR"), maka transistor mesti disambung secara selari pada titik yang ditunjukkan pada rajah. Dalam kes ini, hanya satu lata diperoleh pada output. Elemen logik jenis "2OR-NOT" ditunjukkan dalam foto ini:
Unsur-unsur ini tersedia dalam litar mikro, yang dilambangkan dengan huruf LR. Tetapi logik TTL jenis "OR-NOT" dilambangkan dengan singkatan LE, sebagai contoh, K153LE5. Ia mempunyai empat elemen logik "2OR-NOT" terbina dalam sekali gus.
Tahap logik IC
Dalam teknologi moden, litar mikro dengan logik TTL digunakan, yang dikuasakan oleh 3 dan 5 V. Tetapi hanya tahap logik satu dan sifar tidak bergantung pada voltan. Atas sebab inilah tidak perlu padanan tambahan litar mikro. Graf di bawah menunjukkan paras voltan yang dibenarkan pada output elemen.
Voltan dalam keadaan tidak menentu pada input litar mikro, berbanding dengan output, dibenarkan dalam had yang lebih kecil. Dan graf ini menunjukkan sempadan tahap unit logik dan sifar untuk litar mikro jenis TTL.
Menghidupkan diod Schottky
Tetapi suis transistor ringkas mempunyai satu kelemahan besar - ia mempunyai mod tepu apabila beroperasi dalam keadaan terbuka. Agar lebihan pembawa larut dan semikonduktor tidak tepu, diod semikonduktor dihidupkan antara tapak dan pengumpul. Rajah menunjukkancara menyambungkan diod dan transistor Schottky.
Diod Schottky mempunyai ambang voltan kira-kira 0.2-0.4 V, manakala simpang p-n silikon mempunyai ambang voltan sekurang-kurangnya 0.7 V. Dan ini adalah lebih kurang daripada jangka hayat jenis pembawa minoriti dalam kristal semikonduktor. Diod Schottky membolehkan anda menyimpan transistor kerana ambang rendah untuk membuka simpang. Atas sebab inilah triod dihalang daripada masuk ke mod.
Apakah keluarga litar mikro TTL
Biasanya, litar mikro jenis ini dikuasakan oleh sumber 5 V. Terdapat analog asing unsur domestik - siri SN74. Tetapi selepas siri itu datang nombor digital, yang menunjukkan nombor dan jenis komponen logik. Litar mikro SN74S00 mengandungi elemen logik 2I-NOT. Terdapat litar mikro yang julat suhunya lebih dilanjutkan - K133 domestik dan SN54 asing.
Litar mikro Rusia, sama dalam komposisi dengan SN74, dihasilkan di bawah sebutan K134. Litar mikro asing, yang penggunaan kuasa dan kelajuannya rendah, mempunyai huruf L pada penghujungnya. Litar mikro asing dengan huruf S di hujung mempunyai rakan domestik di mana nombor 1 telah digantikan dengan 5. Contohnya, K555 yang terkenal atau K531. Hari ini, beberapa jenis litar mikro siri K1533 dihasilkan, di mana kelajuan dan penggunaan kuasa sangat rendah.
Pintu logik CMOS
Litar mikro yang mempunyai transistor pelengkap adalah berdasarkan elemen MOS dengan saluran p dan n. Dengan bantuan seorangberpotensi, transistor saluran p terbuka. Apabila logik "1" terbentuk, transistor atas terbuka dan yang bawah ditutup. Dalam kes ini, tiada arus mengalir melalui litar mikro. Apabila "0" terbentuk, transistor bawah terbuka dan yang atas ditutup. Dalam kes ini, arus mengalir melalui litar mikro. Contoh unsur logik yang paling mudah ialah penyongsang.
Sila ambil perhatian bahawa IC CMOS tidak menarik arus dalam mod statik. Penggunaan semasa bermula hanya apabila beralih dari satu keadaan ke elemen logik yang lain. Logik TTL pada elemen tersebut dicirikan oleh penggunaan kuasa yang rendah. Rajah menunjukkan gambar rajah unsur jenis "NAND", yang disusun pada transistor CMOS.
Litar beban aktif dibina pada dua transistor. Sekiranya perlu untuk membentuk potensi tinggi, semikonduktor ini terbuka, dan yang rendah ditutup. Sila ambil perhatian bahawa logik transistor-transistor (TTL) adalah berdasarkan operasi kekunci. Semikonduktor di lengan atas terbuka, dan di lengan bawah mereka ditutup. Dalam kes ini, dalam mod statik, litar mikro tidak akan menggunakan arus daripada sumber kuasa.
