Цифровая схемотехника. Диодно-транзисторная логика

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Цифровая схемотехника. Диодно-транзисторная логика

Содержание

2. Диодно-транзисторная логика 2И-НЕ Входная логика Выходной каскад Использование разнородных полупроводниковых приборов Сквозной ток при Q=0 Малое
3. Входная логика или В производстве обычно в качестве диода используется один из переходов транзистора. Так проще.
4. Входная логика. Многоэмиттерный транзистор Весь входной каскад можно заменить одним транзистором Обычный биполярный транзистор Многоэмиттерный биполярный
5. Выходной каскад Обычный ключ Сквозной ток при замыкании ключа неизбежен. Его можно уменьшить только увеличивая сопротивление
6. Выходной каскад Сквозной ток = 0 Запрещенная операция
7. Блок схема
8. Схема управления. Q=1 Q=1
9. Схема управления. Q=0
10. Схема управления. Q=0 0,6 В 0,6 В Надо, чтобы VT3 не открывался от 0,6 В
11. Схема управления. Q=0 0,6 В 0,6 В. Для открытия VT3 надо 1,2 В. Диод Q=0
12. 2NAND Резистор R5 для ограничения сквозного тока в момент переключения выхода 7400 SN7400 К155ЛА3
13. NOT 7404
14. 2NOR 7402
15. Питание и логические уровни TTL Ucc=4,75÷5,25 В Noise Margin 0 0 1 0 1 1 1
16. Токи TTL Iin0 -1,6 mA Iin1 Iout0 max 16 mA Iout1 max -0,4 mA
17. Подключение кнопок Плохой вариант Хороший вариант
18. Подключение нагрузки Плохой вариант Хороший вариант
19. Коэффициент разветвления А миллион можно?
20. Динамические характеристики TTL Задержка распространения. Propagation delays Время нарастания и спада. Rise and Fall Times
21. Динамические характеристики TTL SN7400 Quad 2-Input NAND Gates
22. Динамические характеристики TTL 15 нс это много или мало? Скорость электромагнитных волн в вакууме ≈ 3E8
23. Энергопотребление Токи управления
24. Развитие Эффективность Энергопотребление Производительность Увеличить все резисторы и снизить токи. Уменьшить все резисторы и увеличить быстродействие.
25. Диод Шоттки Электронам легче перейти из металла в полупроводник Электронам легче перейти из полупроводника в металл
26. Диод Шоттки. Преимущества. Меньше прямое падение напряжения 0,6 → 0,4 В Выше скорость выключения
27. Транзистор Шоттки.
28. ТТЛ с транзисторами Шоттки. 7400
29. Схема Дарлингтона. Darlington pair
30. ТТЛ с транзисторами Шоттки. 7400 74S00
31. ТТЛ с транзисторами Шоттки. 74S00 74LS00
32. ТТЛ с транзисторами Шоттки. 74LS00 74F00
33. Семейство TTL
34. Корпуса и цоколевка DIP (DIL) Dual In-line Package SOIC Small-Outline Integrated Circuit 1 8 16 1
36. Скачать презентацию

Слайд 2

Диодно-транзисторная логика
2И-НЕ
Входная логика
Выходной каскад
Использование разнородных полупроводниковых приборов
Сквозной ток при Q=0
Малое быстродействие

выходного каскада

Недостатки

Слайд 3

Входная логика
или
В производстве обычно в качестве диода используется один из переходов

транзистора. Так проще.

Два диода можно заменить одним транзистором

Переход база-эмиттер

Переход база-коллектор

Слайд 4

Входная логика. Многоэмиттерный транзистор
Весь входной каскад можно заменить одним транзистором
Обычный биполярный

транзистор

Многоэмиттерный биполярный транзистор

Слайд 5

Выходной каскад
Обычный ключ
Сквозной ток при замыкании ключа неизбежен.
Его можно уменьшить только

увеличивая сопротивление резистора.
При этом падает быстродействие

Слайд 6

Выходной каскад
Сквозной ток = 0
Запрещенная операция

Слайд 7

Блок схема

Слайд 8

Схема управления. Q=1
Q=1

Слайд 9

Схема управления. Q=0

Слайд 10

Схема управления. Q=0
0,6 В
0,6 В
Надо, чтобы VT3 не открывался от 0,6

В

Слайд 11

Схема управления. Q=0
0,6 В
0,6 В.
Для открытия VT3 надо 1,2 В.
Диод
Q=0

Слайд 12

2NAND
Резистор R5 для ограничения сквозного тока в момент переключения выхода
7400
SN7400
К155ЛА3

Слайд 13

NOT
7404

Слайд 14

2NOR
7402

Слайд 15

Питание и логические уровни TTL
Ucc=4,75÷5,25 В
Noise Margin
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Uin0
0÷0,8 В
2,0÷5 В
Uin1
Uout0
0÷0,4 В
Uout1
2,4÷5 В

Слайд 16

Токи TTL
Iin0
-1,6 mA
Iin1
<50 mkA
Iout0 max
16 mA
Iout1 max
-0,4 mA

Слайд 17

Подключение кнопок

Плохой вариант
Хороший вариант

Слайд 18

Подключение нагрузки
Плохой вариант
Хороший вариант

Слайд 19

Коэффициент разветвления

А миллион можно?

Слайд 20

Динамические характеристики TTL
Задержка распространения.
Propagation delays
Время нарастания и спада.
Rise and Fall Times

Слайд 21

Динамические характеристики TTL
SN7400
Quad 2-Input NAND Gates

Слайд 22

Динамические характеристики TTL
15 нс это много или мало?
Скорость электромагнитных волн в

вакууме ≈ 3E8 м/с

За 15 нс свет вакууме пролетит на 4,5 м.
В проводниках, окруженных диэлектриком эта величина будет примерно в 1,5 раз меньше.
L ≈ 3м

Максимальная частота переключения ≈ 25 МГц

Слайд 23

Энергопотребление

Токи управления

Слайд 24

Развитие
Эффективность
Энергопотребление
Производительность
Увеличить все резисторы и снизить токи.
Уменьшить все резисторы и увеличить быстродействие.
Серия
74Lxxx
Серия
74Hxxx

Слайд 25

Диод Шоттки
Электронам легче перейти из металла в полупроводник
Электронам легче перейти из

полупроводника в металл

Обычный pn переход

Переход металл-полупроводник

Schottky

A_me < A_s

A_s < A_me

Работа выхода

Слайд 26

Диод Шоттки. Преимущества.
Меньше прямое падение напряжения
0,6 → 0,4 В
Выше скорость выключения

Слайд 27

Транзистор Шоттки.

Слайд 28

ТТЛ с транзисторами Шоттки.
7400

Слайд 29

Схема Дарлингтона.
Darlington pair

Слайд 30

ТТЛ с транзисторами Шоттки.
7400
74S00

Слайд 31

ТТЛ с транзисторами Шоттки.
74S00
74LS00

Слайд 32

ТТЛ с транзисторами Шоттки.
74LS00
74F00

Слайд 33

Семейство TTL

Слайд 34

Корпуса и цоколевка
DIP (DIL)
Dual In-line Package
SOIC
Small-Outline Integrated Circuit
1
8
16
1
8
16