Изучение логических интегральных схем. Основные типы базовых логических интегральных схем. Параметры логических микросхем, страница 3

В некоторых микросхемах типа ДТЛ (рис. 2,6) вместо одного смещающего диода используют транзистор Т2, который обеспечивает усиление тока, включающего выходной транзистор Т1, в результате чего уменьшается напряжение Е1 до 5 В и снижаются требования к усилению выходного транзистора. Недостатком этой схемы является большое выходное сопротивление в закрытом состоянии. Это уменьшает отдаваемый ток в нагрузку и как следствие, увеличивает время заряда емкости на выходе элемента. Указанный недостаток устранен в элементах с мощным выходным каскадом, называемым сложным инвертором (рис. 3).

Микросхемы типа ТТЛ строятся по тому же принципу, что и микросхемы ДТЛ, но вместо диодной сборки в них применяется многоэмиттерный транзистор, объединяющий свойства диодных логических схем и транзисторного усилителя. Многоэмиттерный транзистор может иметь до восьми эмиттеров.

   Обычно микросхемы ТТЛ имеют сложный инвертор.  На рис. 4 представлена схема типа ТТЛ. Если на все входы многоэмиттерного транзистора поданы сигналы 1,то его эмиттерные переходы закрыты, и ток от источника через резистор RI и открытый коллекторный переход транзистора Т1 поступает в базу транзистора Т2 и открывает его. Падение напряжения на R3 открывает Т4, уровень выходного напряжения при. этом низкий, т.е. сигнал на выходе О. Транзистор ТЗ при этом закрыт, так как напряжение на коллекторе открытого транзистора Т2 мало, Диод служит для повышения порога отпирания транзистора ТЗ. При подаче хотя бы на один вход сигнала О открывается соответствующий эмиттерный переход многоэмиттерного транзистора, транзисторы Т2 и Т4 закрываются, а Т3 открывается, выходной сигнал будет иметь уровень, соответствующий логической единице.

Рис.3.Схема ДТЛ со сложным инвертором

 

Рис.4.Схема ТТЛ выполняющая функцию y = x1x2

Схемы ТТЛ позволили значительно увеличить быстродействие устройств, повысить помехозащищенность; расширить функциональные возможности интегральной схемы.

Для повышения гибкости проектирования устройств на интегральных схемах были разработаны элементы двухступенчатой логики. На рис. 5 приведена схема двухступенчатой логики ТТЛ, реализующая функцию И-ИЛИ-НЕ. К числу серий микросхем типа ТТЛ относятся серии К106,К130, К155,К158,К243 и др.                               

2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

На макете смонтированы ТТЛ-схемы: три К155ЛАЗ, каждая из которых представляет собой четыре двухвходовых логических элемента И-НЕ (принципиальная схема одного элемента пред-ставлена на рис. 4); три К155ЛР1, представляющие собой два логических элемента И-ИЛИ-НЕ (принципиальная схема одного из них и условное обозначение всей схемы представлены на рис. 6); один элемент 155ЛА1, лампы "Индикация" для контроля выходной величины, горение которых соответствует на выходе сигналу 1; гнезда. "Сигнал 1", "Сигнал О",   три группы гнезд, соединенных между собой в каждой группе для сборки разветвленной схемы; выключатель питания макета. При включении макета напряжение питания микросхемы 5В подается одновременно на все микросхемы.

 a)

b)

 

y = x1x2 + x3x4

Рис. 5. Схема двухступенчатой транзисторно-транзисторной логики а) принципиальная схема;

б) условное обозначение

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Реализация логических функций НЕ, И, ИЛИ, И-ИЛИ, ИЛИ-НЕ на микросхемах 155 серии.