Өгүүлэлд технологийн зарим салбарт хэрэглэгдэж байгаа TTL логикийг авч үзэх болно. Нийтдээ хэд хэдэн төрлийн логик байдаг: транзистор-транзистор (TTL), диод-транзистор (DTL), MOS транзистор (CMOS), түүнчлэн биполяр транзистор ба CMOS дээр суурилсан. Хамгийн анхны өргөн хэрэглэгддэг микро схемүүд нь TTL технологийг ашиглан бүтээгдсэн микро схемүүд байв. Гэхдээ технологид ашиглагдаж байгаа бусад төрлийн логикийг үл тоомсорлож болохгүй.
Диод-транзистор логик
Ердийн хагас дамжуулагч диод ашиглан та хамгийн энгийн логик элементийг авч болно (диаграммыг доор үзүүлэв). Логик дахь энэ элементийг "2I" гэж нэрлэдэг. Ямар ч оролтод (эсвэл хоёуланг нь нэгэн зэрэг) тэг потенциал хэрэглэх үед резистороор цахилгаан гүйдэл урсаж эхэлнэ. Энэ тохиолдолд хүчдэлийн мэдэгдэхүйц уналт үүсдэг. Элементийн гаралтын үед потенциал нь тэнцүү байх болно гэж дүгнэж болнонэгж, хэрэв энэ нь хоёр оролтод нэгэн зэрэг хэрэглэгдэж байгаа бол. Өөрөөр хэлбэл, ийм схемийн тусламжтайгаар "2AND" логик үйлдлийг гүйцэтгэдэг.
Хагас дамжуулагч диодын тоо нь тухайн элемент хэдэн оролттой байхыг тодорхойлдог. Хоёр хагас дамжуулагчийг ашиглах үед "2I" хэлхээг хэрэгжүүлдэг, гурав нь "3I" гэх мэт. Орчин үеийн микро схемд найман диод бүхий элементийг ("8I") үйлдвэрлэдэг. DTL логикийн асар том сул тал бол ачааллын багтаамжийн маш бага түвшин юм. Ийм учраас логик элементэд биполяр транзистор өсгөгч холбогдсон байх ёстой.
Гэхдээ хэд хэдэн нэмэлт ялгаруулагчтай транзистор дээр логикийг хэрэгжүүлэх нь илүү тохиромжтой. Ийм TTL логик хэлхээнд параллель холбогдсон хагас дамжуулагч диод биш харин олон эмиттерт транзисторыг ашигладаг. Энэ элемент нь зарчмын хувьд "2I" -тэй төстэй. гэхдээ гаралт дээр хоёр оролт нь нэгэн зэрэг ижил утгатай байх тохиолдолд л өндөр түвшний потенциалыг олж авах боломжтой. Энэ тохиолдолд ялгаруулагчийн гүйдэл байхгүй бөгөөд шилжилтүүд хаагдсан байна. Зураг дээр транзистор ашигладаг ердийн логик хэлхээг харуулж байна.
Логик элементүүд дээрх инвертерийн хэлхээнүүд
Өсгөгчийн тусламжтайгаар бүрэлдэхүүн хэсгийн гаралт дээрх дохиог эргүүлэх боломжтой. "БА-БИШ" төрлийн элементүүдийг онгоцны цуваа микро схемд заасан болно. Жишээлбэл, K155LA3 цувралын микро схем нь дөрвөн ширхэг хэмжээтэй "2I-NOT" төрлийн дизайнтай байдаг. Энэ элемент дээр үндэслэн инвертер төхөөрөмжийг хийдэг. Үүнд нэг хагас дамжуулагч диод ашигладаг.
Хэрэв та нэгтгэх шаардлагатай бол"OR" хэлхээний дагуу "AND" төрлийн хэд хэдэн логик элементүүд (эсвэл "OR" логик элементүүдийг хэрэгжүүлэх шаардлагатай бол) транзисторуудыг диаграммд заасан цэгүүдэд зэрэгцээ холбох ёстой. Энэ тохиолдолд гаралт дээр зөвхөн нэг каскад гарна. "2 ЭСВЭЛ-БИШ" төрлийн логик элементийг энэ зурагт үзүүлэв:
Эдгээр элементүүд нь LR үсгээр тэмдэглэгдсэн микро схемд байдаг. Гэхдээ "OR-NOT" төрлийн TTL логикийг LE товчлолоор тэмдэглэсэн болно, жишээлбэл, K153LE5. Энэ нь нэгэн зэрэг суурилуулсан "2 ЭСВЭЛ-БИШ" гэсэн дөрвөн логик элементтэй.
IC логик түвшин
Орчин үеийн технологид 3 ба 5 В-оор тэжээгддэг TTL логик бүхий микро схемүүдийг ашигладаг. Гэхдээ зөвхөн нэг ба тэгийн логик түвшин нь хүчдэлээс хамаардаггүй. Энэ шалтгааны улмаас микро схемийг нэмэлт тохируулах шаардлагагүй болно. Доорх график нь элементийн гаралтын зөвшөөрөгдөх хүчдэлийн түвшинг харуулж байна.
Гаралттай харьцуулахад бичил хэлхээний оролтын тодорхой бус төлөвт хүчдэлийг бага хязгаарт зөвшөөрнө. Мөн энэ график нь логик нэгжийн түвшний зааг ба TTL төрлийн микро схемийн тэгийг харуулж байна.
Schottky диодыг асааж байна
Гэхдээ энгийн транзистор унтраалга нь нэг том дутагдалтай байдаг - тэдгээр нь нээлттэй төлөвт ажиллах үед ханалтын горимтой байдаг. Илүүдэл зөөгчийг уусгаж, хагас дамжуулагчийг ханахгүй байхын тулд суурь ба коллекторын хооронд хагас дамжуулагч диодыг асаана. Зураг харуулж байнаSchottky диод болон транзисторыг холбох арга.
Schottky диод нь ойролцоогоор 0.2-0.4 В хүчдэлийн босготой бол цахиурын p-n уулзвар нь хамгийн багадаа 0.7 В хүчдэлийн босготой байдаг. Энэ нь нэг дэх цөөнхийн төрлийн зөөвөрлөгчдийн ажиллах хугацаанаас хамаагүй бага юм. хагас дамжуулагч болор. Schottky диод нь уулзварыг нээх босго багатай тул транзисторыг хадгалах боломжийг олгодог. Ийм учраас триод горимд орохоос сэргийлсэн.
TTL микро схемийн бүлгүүд юу вэ
Ихэвчлэн ийм төрлийн микро схемүүд нь 5 В-ийн эх үүсвэрээс тэжээгддэг. Дотоодын элементүүдийн гадаад аналогууд байдаг - SN74 цуврал. Гэхдээ цувралын дараа тоон тоо гарч ирдэг бөгөөд энэ нь логик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо, төрлийг илэрхийлдэг. SN74S00 микро схем нь 2I-БИШ логик элементүүдийг агуулдаг. Температурын хүрээ нь илүү уртассан микро схемүүд байдаг - дотоодын K133 ба гадаадын SN54.
SN74-тэй төстэй найрлагатай Оросын микро схемүүдийг K134 нэрийн дор үйлдвэрлэсэн. Цахилгаан зарцуулалт, хурд багатай гадаад микро схемийн төгсгөлд L үсэг байдаг. Төгсгөлд нь S үсэгтэй гадаад микро схемүүд нь 1-ийн тоог 5-аар сольсон дотоодын ижил төстэй байдаг. Жишээ нь, сайн мэдэх K555. эсвэл K531. Өнөөдөр K1533 цувралын хэд хэдэн төрлийн микро схемийг үйлдвэрлэж байгаа бөгөөд тэдгээрийн хурд, эрчим хүчний хэрэглээ маш бага байна.
CMOS логик хаалга
Нэмэлт транзистортой микро схемүүд нь p ба n сувагтай MOS элементүүд дээр суурилдаг. Нэгний тусламжтайгаарболомжит, p суваг транзистор нээгдэнэ. Логик "1" үүсэх үед дээд транзистор нээгдэж, доод хэсэг нь хаагдана. Энэ тохиолдолд микро схемээр гүйдэл урсдаггүй. "0" үүсэх үед доод транзистор нээгдэж, дээд хэсэг нь хаагдана. Энэ тохиолдолд гүйдэл нь микро схемээр дамждаг. Хамгийн энгийн логик элементийн жишээ бол инвертер юм.
CMOS IC нь статик горимд гүйдэл татахгүй гэдгийг анхаарна уу. Одоогийн хэрэглээ нь зөвхөн нэг төлөвөөс нөгөө логик элемент рүү шилжих үед л эхэлдэг. Ийм элементүүдийн TTL логик нь эрчим хүчний бага зарцуулалтаар тодорхойлогддог. Зураг дээр CMOS транзистор дээр эмхэтгэсэн "NAND" төрлийн элементийн диаграммыг үзүүлэв.
Идэвхтэй ачааллын хэлхээг хоёр транзистор дээр суурилуулсан. Хэрэв өндөр потенциал үүсгэх шаардлагатай бол эдгээр хагас дамжуулагч нээгдэж, бага нь хаагдана. Транзистор-транзистор логик (TTL) нь товчлууруудын ажиллагаан дээр суурилдаг гэдгийг анхаарна уу. Гарны дээд хэсэгт хагас дамжуулагч нээгдэж, доод гар нь хаагддаг. Энэ тохиолдолд статик горимд микро схем нь тэжээлийн эх үүсвэрээс гүйдэл хэрэглэхгүй.
