Технология ТТЛ появилась в середине
Отличительные свойства микросхем структуры ТТЛ
В топологии ТТЛ используются биполярные транзисторы, которые работают как электронные ключи, формируя логические уровни «0» и «1». Главное преимущество ТТЛ заключалось в том, что она имеет хорошее согласование входного сопротивления с выходами такой же логики, поэтому при увеличении частоты переключения потребление почти не увеличивается. Хотя общий уровень экономичности меньше, чем у КМОП, зато помехоустойчивость значительно выше.
Одной из важнейших причин долголетия микросхем ТТЛ являются ее низкоомные входные и выходные цепи, что имеет как положительные, так и отрицательные последствия при реальном использовании:
- низкое входное сопротивление обеспечивает хорошую помехоустойчивость, позволяет подключать цепь на входе со значительной утечкой без существенного снижения уровня сигнала, но для максимальной передачи мощности и минимизации потерь, выходное сопротивление источника (предыдущего каскада) должно быть близко к входному сопротивлению нагрузки (входу каскада
ТТЛ-логики ), такое схемное решение приводит к значительному росту энергопотребления; - низкое выходное сопротивление позволяет
ТТЛ-микросхеме отдавать значительный ток, что важно для управления нагрузками, такими как светодиоды или реле, это также ведет к большему расходу энергии и необходимости увеличения нагрузочной способности блоков питания; - совместимость уровней напряжения — стандартные уровни напряжения для ТТЛ (например, 0–0.4 В для «0» и 2.4–5 В для «1») хорошо согласуются с другими
ТТЛ-устройствами , что упрощает проектирование, а при согласовании с другими типами логики, например КМОП, возникает необходимость в дополнительных согласующих элементах, также возникает острая надобность в стабилизации питающего напряжения.
Электрическая совместимость стала настоящим спасением для инженеров, позволила создавать сложные системы из готовых блоков, не беспокоясь о детальной настройке каждого соединения.
Серия «74» — коммерческий стандарт цифровой логики
Существует много стандартов и серий микросхем КМОП и ТТЛ, но одна из них занимает особое место благодаря своей универсальности, доступности и долгой истории — серия «74». Это не просто набор цифр, а своего рода «паспорт», указывающий на ее коммерческое назначение, предоставляющий ценную информацию о ее производительности. Базовая серия не имеет буквенных дополнений, а добавленная буква означает:
- L — сниженное потребление;
- H — повышенная скорость;
- A, S или F — улучшенная, благодаря применению диодов Шоттки.
На практике логика микросхем серии ТТЛ надежно работает даже при значительных резистивных, емкостных или индуктивных паразитных межвыводных связях. На нее в меньшей степени влияет влажность окружающей среды, коррозия и электромагнитные излучения, но важно учитывать повышенное энергопотребление.
