Maqolada texnologiyaning ba'zi sohalarida hali ham qo'llaniladigan TTL mantig'i ko'rib chiqiladi. Hammasi bo'lib bir nechta mantiq turlari mavjud: tranzistor-tranzistor (TTL), diod-tranzistor (DTL), MOS tranzistorlari (CMOS), shuningdek, bipolyar tranzistorlar va CMOS asosida. Keng qo'llanilgan birinchi mikrosxemalar TTL texnologiyalaridan foydalangan holda qurilganlar edi. Ammo texnologiyada hali ham qo‘llaniladigan boshqa mantiq turlarini e’tiborsiz qoldirib bo‘lmaydi.
Diode-tranzistor mantiqi
Oddiy yarimo'tkazgichli diodlardan foydalanib, siz eng oddiy mantiqiy elementni olishingiz mumkin (diagramma quyida ko'rsatilgan). Mantiqdagi bu element "2I" deb ataladi. Har qanday kirishga (yoki ikkalasiga bir vaqtning o'zida) nol potentsial qo'llanilganda, rezistor orqali elektr toki oqib chiqa boshlaydi. Bunday holda, sezilarli kuchlanish pasayishi sodir bo'ladi. Xulosa qilish mumkinki, elementning chiqishida potentsial teng bo'ladibirlik, agar bu bir vaqtning o'zida ikkala kirishga aniq qo'llanilsa. Boshqacha qilib aytganda, bunday sxema yordamida "2VA" mantiqiy operatsiyasi amalga oshiriladi.
Yarimo'tkazgichli diodlar soni elementning qancha kirishiga ega bo'lishini aniqlaydi. Ikkita yarim o'tkazgichdan foydalanganda "2I" sxemasi amalga oshiriladi, uchtasi - "3I" va boshqalar. Zamonaviy mikrosxemalarda sakkizta diodli ("8I") element ishlab chiqariladi. DTL mantig'ining katta kamchiliklari yuk hajmining juda kichik darajasidir. Shuning uchun mantiqiy elementga bipolyar tranzistor kuchaytirgich ulanishi kerak.
Ammo mantiqni bir nechta qo'shimcha emitentli tranzistorlarda amalga oshirish ancha qulayroq. Bunday TTL mantiqiy sxemalarida parallel ravishda ulangan yarimo'tkazgichli diodlar emas, balki ko'p emitentli tranzistor ishlatiladi. Ushbu element printsipial jihatdan "2I" ga o'xshaydi. lekin chiqishda yuqori darajadagi potentsialni faqat ikkita kirish bir vaqtning o'zida bir xil qiymatga ega bo'lganda olish mumkin. Bunday holda, emitent oqimi yo'q va o'tishlar bloklanadi. Rasmda tranzistorlar yordamida odatiy mantiqiy sxema ko'rsatilgan.
Mantiqiy elementlardagi invertor sxemalari
Kuchaytirgich yordamida komponentning chiqishidagi signalni teskari aylantiradi. "VA-EMAS" tipidagi elementlar samolyotning ketma-ket mikrosxemalarida ko'rsatilgan. Masalan, K155LA3 seriyali mikrosxema o'zining dizayndagi to'rt dona miqdorida "2I-NOT" tipidagi elementlarga ega. Ushbu element asosida inverter qurilmasi ishlab chiqariladi. Buning uchun bitta yarimo‘tkazgichli diod ishlatiladi.
Birlashish kerak boʻlsa"OR" sxemalariga muvofiq "VA" tipidagi bir nechta mantiqiy elementlar (yoki "OR" mantiqiy elementlarini amalga oshirish zarur bo'lsa), u holda tranzistorlar diagrammada ko'rsatilgan nuqtalarda parallel ravishda ulanishi kerak. Bunday holda, chiqishda faqat bitta kaskad olinadi. Ushbu rasmda "2OR-NOT" tipidagi mantiqiy element ko'rsatilgan:
Ushbu elementlar LR harflari bilan belgilangan mikrosxemalarda mavjud. Ammo "OR-NOT" tipidagi TTL mantig'i LE qisqartmasi bilan belgilanadi, masalan, K153LE5. Unda bir vaqtning oʻzida toʻrtta mantiqiy element oʻrnatilgan “2OR-NOT”.
IC mantiq darajalari
Zamonaviy texnologiyada TTL mantiqli mikrosxemalardan foydalaniladi, ular 3 va 5 V dan quvvatlanadi. Lekin faqat bitta va nolning mantiqiy darajasi kuchlanishga bog'liq emas. Shuning uchun mikrosxemalarni qo'shimcha moslashtirishning hojati yo'q. Quyidagi grafik elementning chiqishidagi ruxsat etilgan kuchlanish darajasini ko'rsatadi.
Mikrosxemaning kirishidagi noaniq holatdagi kuchlanish, chiqish bilan solishtirganda, kichikroq chegaralarda ruxsat etiladi. Va bu grafik mantiqiy birlik darajalarining chegaralarini va TTL tipidagi mikrosxemalar uchun nolni ko'rsatadi.
Schottky diodini yoqish
Ammo oddiy tranzistorli kalitlarning bitta katta kamchiliklari bor - ular ochiq holatda ishlaganda to'yinganlik rejimiga ega. Ortiqcha tashuvchilarning erishi va yarimo'tkazgichning to'yingan bo'lmasligi uchun taglik va kollektor o'rtasida yarimo'tkazgichli diod yoqiladi. Rasmda ko'rsatilganSchottky diodi va tranzistorni ulash usuli.
Schottky diodasi taxminan 0,2-0,4 V kuchlanish chegarasiga ega, kremniy p-n birikmasi esa kamida 0,7 V kuchlanish chegarasiga ega. Va bu bir ozchilik turidagi tashuvchilarning ishlash muddatidan ancha kam. yarimo'tkazgich kristalli. Schottky diodasi ulanishni ochish uchun past chegara tufayli tranzistorni saqlashga imkon beradi. Aynan shuning uchun triodning rejimga o'tishining oldi olindi.
TTL mikrosxemalarining oilalari qanday
Odatda bu turdagi mikrosxemalar 5 V kuchlanishli manbalardan quvvatlanadi. Mahalliy elementlarning xorijiy analoglari mavjud - SN74 seriyali. Ammo seriyadan keyin raqamli raqam keladi, bu mantiqiy komponentlarning soni va turini ko'rsatadi. SN74S00 mikrosxemasida 2I-NOT mantiqiy elementlar mavjud. Harorat diapazoni kengaytirilgan mikrosxemalar mavjud - mahalliy K133 va xorijiy SN54.
Tarkibi bo'yicha SN74 ga o'xshash rus mikrosxemalari K134 belgisi ostida ishlab chiqarilgan. Quvvat iste'moli va tezligi past bo'lgan xorijiy mikrosxemalarning oxirida L harfi bor. Oxirida S harfi bo'lgan xorijiy mikrosxemalarning mahalliy analoglari mavjud bo'lib, ularda 1 raqami 5 bilan almashtirilgan. Masalan, taniqli K555. yoki K531. Bugungi kunda bir necha turdagi K1533 seriyali mikrosxemalar ishlab chiqarilmoqda, ularda tezlik va quvvat sarfi juda past.
CMOS mantiqiy eshiklari
Bir-birini toʻldiruvchi tranzistorlarga ega boʻlgan mikrosxemalar p- va n-kanalli MOS elementlariga asoslangan. Birining yordami bilanpotentsial, p-kanalli tranzistor ochiladi. Mantiqiy "1" hosil bo'lganda, yuqori tranzistor ochiladi va pastki qismi yopiladi. Bunday holda, mikrosxema orqali oqim o'tmaydi. "0" hosil bo'lganda, pastki tranzistor ochiladi va yuqori qismi yopiladi. Bunday holda, oqim mikrosxema orqali oqadi. Eng oddiy mantiqiy elementga inverter misol bo'la oladi.
Esda tutingki, CMOS IC-lar statik rejimda oqim tortmaydi. Joriy iste'mol faqat bir holatdan boshqa mantiqiy elementga o'tishda boshlanadi. Bunday elementlarda TTL mantig'i kam quvvat sarfi bilan tavsiflanadi. Rasmda CMOS tranzistorlarida tuzilgan "NAND" tipidagi elementning diagrammasi ko'rsatilgan.
Faol yuklash sxemasi ikkita tranzistorga qurilgan. Agar yuqori potentsialni hosil qilish kerak bo'lsa, bu yarimo'tkazgichlar ochiladi, past esa yopiladi. E'tibor bering, tranzistor-tranzistor mantig'i (TTL) kalitlarning ishlashiga asoslanadi. Yuqori qo'ldagi yarimo'tkazgichlar ochiladi, pastki qo'l esa yopiladi. Bunday holda, statik rejimda mikrosxema quvvat manbaidan tokni iste'mol qilmaydi.
