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Transistor-Transistor-Logik oder TTL ist ein Standard für Digital Logik.
TTL funktioniert mit integrierte Schaltkreise von denen die Typennummer meist mit 74 beginnt. Es gibt auch TTL-Chips in Militärqualität. Diese haben strengere Spezifikationen (einschließlich eines breiteren Betriebstemperaturbereichs) und sind durch die Modellnummer gekennzeichnet, die mit 54 beginnt.
TTL-Chips verwenden a ErnährungStromspannung ab 5 V. Außerdem verfügen sie über eine Reihe von digitalen Ein- und Ausgängen, so dass sie miteinander verknüpft werden können. Ein Ausgang kann hoch (logisch 1) oder niedrig (logisch 0) sein Spannungspegel nehmen. Low ist höchstens 0,4 V. High ist mindestens 2,4 V. Ein Eingang erkennt eine logische 1 bei einer Spannung von mindestens 2,0 V und eine logische 0 bei einer Spannung von höchstens 0,8 V. Der zu einem Ausgang fließende Strom kann liefern reicht normalerweise aus, um zehn Eingänge zu versorgen. Das nennt man ausschwärmen. TTL-Chips sind robust. Sie werden wahrscheinlich nicht ausfallen, wenn sie falsch verwendet werden, z. B. durch Umkehren der Strompolarität oder Kurzschließen von Ausgängen. Ältere Mini-Computer bestanden oft größtenteils aus TTL-Chips. In älteren persönliche Computer wurde TTL verwendet für Klebelogik dass die Integration im großen Maßstab mit der Peripherie verbunden.
TTL-Varianten
Heute gibt es viele Varianten mit kompatiblen Anschlüssen und Funktionen basierend auf den Standardtypen von Bipolartransistoren, die durch den Zusatz von Großbuchstaben nn wie in 74n(n)xx(x) gekennzeichnet sind. Allerdings sind die Versorgungsspannungen und Signalpegel nicht unbedingt kompatibel. Neue Sequenzen verwenden CMOS Technologie oder eine Kombination aus Bipolar und CMOS (BiCMOS). Die ursprünglichen bipolaren Schaltungen haben eine höhere Schaltgeschwindigkeit, verbrauchen jedoch mehr Strom als ihre entsprechenden CMOS-Partner der Serie 4000. Bipolare Komponenten haben alle eine feste Versorgungsspannung, typischerweise 5 V, während die CMOS oft einen breiteren Versorgungsspannungsbereich haben. TTL-Komponenten nach Militärspezifikation können unter extremen Temperaturschwankungen verwendet werden und sind als Serie 5400 erhältlich und bekannt. Texas Instruments hat auch strahlungsunempfindliche TTL-Bausteine mit dem Präfix RSN hergestellt.
Die kompatiblen Varianten zum Beispiel des 7400 NAND-Gatter von dem 74er Serie sein:
| Code | Serie | Art | Zweck |
|---|---|---|---|
| l | 74LXX | Low-Power-TTL | geringer Stromverbrauch bei niedrigen Schaltgeschwindigkeiten |
| huh | 74HXX | Hochgeschwindigkeits-TTL | deutlich höhere Schaltgeschwindigkeit bei höherer Leistungsaufnahme wie beim Standard TTL 74HC00 mit Uv= 2-6 V und fmax=25 MHz und auch der 74HCT00 mit U. kompatibel mit dem 74LSxxv=4,5-5,5V |
| so | 74SXX: | Schottky-TTL | Schottky-Transistoren mit hoher Schaltgeschwindigkeit bei höherer Leistungsaufnahme |
| LS | 74LSXX | Schottky mit geringer Leistung | hohe Schaltgeschwindigkeit bei geringem Stromverbrauch |
| f | 74FXX | Schneller Schottky | |
| ASCHE | 74ASXX | Fortgeschrittene Schottky |
Arten von Ausgängen
Es gibt drei Arten von Ausgängen. In den folgenden Bildern wird dies mit mechanischen Schaltern veranschaulicht, in Wirklichkeit arbeiten sie jedoch mit Transistoren.
 |  |  | ||
| Totempfahl | Open Collector, der Widerstand wird extern angelegt | Dreistaaten |
|---|
Totempfahl
EIN TotempfahlAusgabe ist eine standardmäßige bipolare Ausgabeform. Diese Ausgabeform hat den Vorteil, dass bei Bedarf sehr schnell auf High- oder Low-Pegel umgeschaltet werden kann. Die aktive Endstufe besteht aus zwei in Serie geschaltet Transistoren, T1 und T2 mit a zwischen dem Emitter von T1 und dem Kollektor von T2 Diode D1.
Ein Nachteil der TotempfahlAusgabe ist, dass es in kurzer Zeit einen Moment gibt, in dem beide Transistorenleiten beim Übergang von einem Zustand in einen anderen. Dann gibt es sozusagen ein Provisorium Kurzschluss. Um diesen Fluss zu begrenzen, Widerstand R1 in der Endstufe enthalten.
offener Kollektor
Ein Open-Collector-Ausgang ist a TotempfahlAusgang wo Transistor T1, im Bild der TotempfahlAusgang, auf die positive Versorgungsspannung entfällt. Ein solcher Open-Collector-Ausgang hat zwei Zustände, nämlich entweder niedrig oder schwebend. Der niedrige Zustand ist auch manchmal Belastung Zustand und tritt auf, wenn der Transistor T2 leitend ist. Der schwebende Zustand, auch Hochimpedanzzustand genannt, tritt auf, wenn toestand Transistor T2 ist gesperrt. In einem Schema mit Logikgatter ein Open-Collector-Ausgang ist an einer Raute am Ausgang zu erkennen.
Ein Vorteil des Open-Collector-Ausgangs besteht darin, dass mehrere dieser Ausgänge parallel geschaltet werden können. Da ist dann a hochziehenWiderstand, der benötigt wird, um die Ausgänge mit dem High-Pegel (der Versorgungsspannung) zu verbinden. Wenn einer der Ausgänge niedrig ist, ist das Ganze niedrig. Wenn keiner der Ausgänge niedrig ist, wird der Ausgang durch den Pullup-Widerstand hoch gemacht.
Ein offener Kollektor arbeitet etwas langsamer als ein Totempfahl, aber es ist ein einfacher Weg, einen zu bekommen UND-Tor zu implementieren, und es ist auch gut geeignet für den Einsatz in Bus. Open Collector wird oft verwendet für Zeilen unterbrechen. Nachteilig ist die relativ höhere Leistungsaufnahme als bei den anderen Ausgangsschaltungen.
Dreistaaten
EIN dreistaatenAusgang kann in drei Zuständen sein: High, Low oder Floating. Letzteres wird manchmal als Tri-State-Staat bezeichnet. Diese Ausgänge dürfen auch parallel geschaltet werden, allerdings muss dann darauf geachtet werden, dass bis auf einen alle parallel geschalteten Ausgänge potentialfrei sind, damit kein Buskonflikt entsteht. Dies geschieht normalerweise mit einem Steuereingang, der oft als CS bezeichnet wird (Chipauswahl) tragen.
Dreistaaten ist weit verbreitet für Speicher Chips. Eine Reihe von Chips sind mit dem parallel Bus in Verbindung gebracht. Das CS-Signal stellt sicher, dass nur einer der Chips aktiv ist. Das CS-Signal wird normalerweise von der Adressfeld zu entschlüsseln.
Es ist auch möglich, dass a dreistaatenAusgang ist auch Eingang.