TTL (logika)

TTL (transistor-transistor-logic; tranzistorově-tranzistorová logika) je standardem používaným pro implementaci digitálních (také logických) integrovaných obvodů, vycházejícím z použití technologie bipolárních křemíkových tranzistorů. Obvody technologie TTL používají napájecí napětí 4,5 až 5,5 V, z čehož vyplývá pro logickou jedničku napětí přibližně 5 V, pro logickou nulu napětí přibližně 0 V.

Standardní TTL hradlo NAND – obvod 7400 obsahuje 4 tato hradla

Napětí 0 V až 0,8 V na vstupu se interpretuje jako logická 0. Napětí 2,0 V až 5,0 V na vstupu se interpretuje jako logická 1. Napětí 0,8 V až 2,0 V leží v tzv. zakázaném pásmu, pro které není funkce obvodu definována. Za podmínky, že obvod současně zaručí na svých výstupech napětí 2,7 V až 5 V pro logickou jedničku a 0 až 0,3 V pro logickou nulu, lze obvod považovat za kompatibilní s logikou TTL.

V současnosti se napěťová hladina používaná pro implementaci digitální logiky snižuje, používá se logika s napájením 3,3 V, 2,5 V, 1,8 V a 1,2 V. Snižování napěťové hladiny je diktováno požadavky na vyšší integraci a nižší spotřebu na tranzistor u moderních zařízení. Pro nízkonapěťovou logiku zřejmě neexistuje všeobecně přijímaný standard pro logické úrovně, jak tomu bylo u logiky TTL.

Řada 7400

Nejznámější řadou integrovaných obvodů TTL je řada 7400, kterou zavedla společnost Texas Instruments. Obvody řady 7400 lze přímo nahradit pomocí obvodů řady 5400, které jsou určené pro extrémní podmínky (mají větší rozsah pracovních teplot). Stejné označení přejaly i ostatní společnosti.

Značení obvodů série 7400

Výrobce	Řada	Technologie	Funkce
SN	74	LS	00

Technologie obvodů řady 7400

Obvody 7400 se rozdělují podle použité technologie. Kromě obvodů TTL se v řadě 74 vyrábějí i obvody CMOS, které poznáme podle písmena C v označení technologie. Takové obvody nemusejí být propojitelné s obvody TTL, protože mohou mít jiné napěťové úrovně vstupů a výstupů. Obvody CMOS, které jsou propojitelné s obvody TTL, mají v označení technologie písmeno T.

• Bipolar
  • 74 - "standardní" (tj. původní) TTL logika (již dlouho nepoužívaná) nemá písmena mezi prefixem "74" a číslem identifikujícím zapojení obvodu.
  • 74L - "Low power" - snížený příkon (Zvýšením hodnot některých rezistorů bylo dosaženo snížení spotřeby, ale i rychlosti. Nahrazena technologií LS.)
  • H - "High speed" - vysoká rychlost (přestaly se používat po zavedení řady S, používané v počítačích v 70. letech 20. století)
  • S - "Schottky" (logika využívající schottkyho diody, nepoužívá se)
  • LS - "Low Power Schottky" (nízkopříkonová logika s schottkyho diodami)
  • AS - "Advanced Schottky" (zdokonalená logika s schottkyho diodami)
  • ALS - "Advanced Low Power Schottky" (zdokonalená nízkopříkonová logika s schottkyho diodami)
  • F - "Fast" (rychlejší než základní Schottky, podobné řadě AS)
• CMOS
  • C - "CMOS" - pracují při napájení 4-15V, podobně jako logické obvody řady 4000
  • HC - "High speed CMOS" (napájení 5V), rychlost srovnatelná s řadou LS, okolo 12nS
  • HCT - "High speed CMOS - TTL compatible", logické úrovně stejné jako standardní TTL
  • AC - "Advanced CMOS", rychlost obvykle mezi řadou S a F
  • AHC - "Advanced High-Speed CMOS", třikrát rychlejší než řada HC
  • ALVC - "Low voltage" - snížené napájecí napětí (1.65 až 3.3 V, tpd 2nS)
  • AUC - "Low voltage" - snížené napájecí napětí (0.8 až 2.7 V, tpd<1.9nS@1.8 V)
  • FC - "Fast CMOS", rychlost podobná jako řada F
  • LCX - CMOS s napájením 3V, vstupy tolerují napětí 5V (vhodné pro spojování s 5V TTL logikou)
  • LVC - "Low voltage" - napájení 1.65 až 3.3V, vstupy tolerují napětí 5V (tpd<5.5nS při 3.3V, tpd<9nS při 2.5V)
  • LVQ - "Low voltage" - napájení 3.3V
  • LVX - "Low voltage" - napájení 3.3V, vstupy tolerují napětí 5V
  • VHC - "Very High Speed CMOS" (velmi rychlý CMOS) - výkon podobný jako řada 'S', technologie a příkon odpovídá CMOS
  • G - Velmi vysoké frekvence vyšší než 1 GHz, napájení 1.65V až 3.3V, vstupy tolerují 5V, tpd 1nS (vyrábí Potato Semiconductor)
• BiCMOS
  • BCT - BiCMOS, TTL kompatibilní logické úrovně, používá se pro budiče sběrnice
  • ABT - "Advanced BiCMOS" (zdokonalený BiCMOS), TTL kompatibilní logické úrovně, rychlejší než ACT a BCT

Literatura

• Jedlička Petr: Přehled obvodů řady TTL 7400 - 1. díl - řada 7400 až 7499, BEN - technická literatura, 2002, ISBN 80-7300-169-1
• Jedlička Petr: Přehled obvodů řady TTL 7400 - 2. díl - řada 74100 až 74199, BEN - technická literatura, 2002, ISBN 80-86056-28-7

Související články

• Seznam logických integrovaných obvodů řady 7400
• Číslicová technika