Схемотехника элементов ТТЛ (транзистор транзисторная логика)

Основным активным элементом схемотехники ТТЛ является биполярный транзистор (кремниевый с n-p-n структурой).

Рис. 1.2.1 Схема логического элемента на многоэмиттерном биполярном транзисторе.

Таблица истинности такого логического элемента (3И-НЕ) будет выглядеть следующим образом:

В логическом элементе ТТЛ логическая функция реализуется с помощью многоэмиттерного биполярного транзистора VT1.

Рис. 1.2.2 Схема электрическая принципиальная ТТЛ элемента, с использованием квазикомплементарной пары

VT1 — выполняет заданную логическую функцию;

VT2 — фазоинвертор, который обеспечивает управление транзисторами VT3 и VT4;

VT3 и VT4 — транзисторы квазикомплементарного выходного каскада.

В выходном каскаде транзистор VT3 — усилитель с общим коллектором, VT4 — с общим эмиттером.

Диод VD1 предназначен для разноса потенциалов эмиттера VT3 и коллектора VT4 за счет протекания через него тока.

R4 — токоограничивающий резистор, который обеспечивает конечный ток в последовательной цепи VT3, VT4 в те моменты времени, когда VT3 уже открыт, а VT4 еще не закрыт, потому как насыщен.

Отличительной особенностью элемента ТТЛ является насыщенный режим работы транзистора VT4, благодаря чему достигается высокая нагрузочная способность, но снижается быстродействие. Для повышения быстродействия используются диоды Шоттки и транзисторы с переходом Шоттки, что позволяет исключить насыщение и оставить высокую нагрузочную способность. Такие логические элементы имеют аббревиатуру ТТЛШ и имеют широкое применение.