Transistor-tranzistor mantig'i

Transistor-tranzistor mantigʻi (TTL) — bu bipolyar ulanish tranzistorlaridan qurilgan mantiqiy oila. Uning nomi oldingi rezistor-tranzistor mantig'i (RTL) va diod-tranzistor mantigʻidan (DTL) farqli oʻlaroq, tranzistorlar mantiqiy funktsiyani (birinchi „tranzistor“) va kuchaytiruvchi funktsiyani (ikkinchi „tranzistor“) bajarishini bildiradi.

TTL integral mikrosxemalari (IC) kompyuterlar, sanoat boshqaruvlari, sinov uskunalari va asboblari, maishiy elektronika va sintezatorlar kabi ilovalarda keng qoʻllanilgan.

1963-yilda Sylvania Electric Products tomonidan integral mikrosxemalar shaklida kiritilgandan soʻng, TTL integral mikrosxemalar bir nechta yarim oʻtkazgich kompaniyalari tomonidan ishlab chiqarilgan. Texas Instruments tomonidan ishlab chiqarilgan 7400 seriyasi ayniqsa mashxurlikka erishdi. TTL ishlab chiqaruvchilari mantiqiy eshiklar, flip-floplar, hisoblagichlar va boshqa sxemalarning keng assortimentini taklif qildilar. Asl TTL sxemasi dizaynining oʻzgarishlari dizaynni optimallashtirishga imkon berish uchun yuqori tezlik yoki kamroq quvvat sarfini taklif qiladi. TTL qurilmalari dastlab keramika va plastmassa ikki qatorli paket (lar)da va tekis oʻram shaklida ishlab chiqarilgan. Baʼzi TTL chiplari endi sirtga oʻrnatiladigan texnologiya paketlarida ham ishlab chiqariladi.

TTL kompyuterlar va boshqa raqamli elektronikaning asosiga aylandi. Juda katta miqyosli integratsiya (VLSI) CMOS integral mikroprotsessorlari koʻp chipli protsessorlarni yaroqsiz holga keltirganidan keyin ham TTL qurilmalari zichroq integratsiyalangan komponentlar oʻrtasida elim mantiqiy interfeysi sifatida keng qoʻllanilishini topdi.

Tarix 

TTL 1961-yilda TRWdan Jeyms L.Buie tomonidan ixtiro qilingan boʻlib, u „ayniqsa, yangi rivojlanayotgan integral mikrosxemalar dizayni texnologiyasiga mos keladi“ deb eʼlon qildi. TTL ning asl nomi tranzistor bilan bogʻlangan tranzistorli mantiq (TCTL) edi. Birinchi tijoriy integral sxemali TTL qurilmalari 1963-yilda Sylvania tomonidan Sylvania Universal High-Level Logic oilasi (SUHL) deb nomlangan ishlab chiqarilgan. Sylvania qismlari Feniks raketasini boshqarishda ishlatilgan. Texas Instruments 1964-yilda harbiy harorat oraligʻiga ega 5400 seriyali va 1966-yilda torroq diapazonda va arzon plastik paketlar bilan belgilangan 7400 seriyali IClarni taqdim etganidan soʻng TTL elektron tizim dizaynerlari orasida mashxur boʻldi.

Texas Instruments 7400 oilasi sanoat standartiga aylandi. Mos keladigan qismlar Motorola, AMD, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics, Mullard, Siemens, SGS-Thomson, Rifa, National Semiconductor va boshqa koʻplab kompaniyalar tomonidan, hatto Sharqiy blokda (Sovet Ittifoqi, GDR, Polsha, Chexoslovakiya, Vengriya, Ruminiya — batafsil maʼlumot uchun 7400 seriyasiga qarang). Boshqalar nafaqat mos keladigan TTL qismlarini, balki boshqa koʻplab elektron texnologiyalardan foydalangan holda mos qismlarni ham yaratdilar. Kamida bitta ishlab chiqaruvchi, IBM oʻz foydalanishi uchun mos kelmaydigan TTL sxemalarini ishlab chiqardi; IBM ushbu texnologiyadan IBM System/38, IBM 4300 va IBM 3081 da foydalangan.

„TTL“ atamasi ikki qutbli mantiqning koʻplab keyingi avlodlariga nisbatan qoʻllaniladi, bunda taxminan yigirma yil davomida tezlik va quvvat sarfi bosqichma-bosqich yaxshilanib boradi. Yaqin yillarda taqdim etilgan 74Fxx oilasi bugungi kunda ham sotilmoqda (2019-yil holatiga koʻra) va 1990-yillarning oxirlarida keng qoʻllanilgan. 74AS/ALS Advanced Schottky 1985-yilda taqdim etilgan. 2008-yil holatiga koʻra, Texas Instrumentlar koʻplab eskirgan texnologiya oilalarida, garchi yuqori narxlarda boʻlsa ham, umumiy maqsadli chiplarni yetkazib berishda davom etmoqda. Odatda, TTL chiplari har birida bir necha yuzdan ortiq tranzistorlarni birlashtirmaydi. Bitta paketdagi funksiyalar odatda bir nechta mantiqiy eshiklardan mikroprotsessorli bit-slice boʻladi. TTL ham muhim boʻldi, chunki uning arzonligi raqamli texnikani ilgari analog usullar bilan bajarilgan vazifalar uchun iqtisodiy jihatdan amal qildi.

Birinchi shaxsiy kompyuterlarning ajdodi boʻlgan Kenbak-1 protsessor uchun 1971-yilda mavjud boʻlmagan mikroprotsessor chipi oʻrniga TTL dan foydalangan 1970-yildan beri Datapoint 2200 protsessor uchun TTL komponentlaridan foydalangan va 8008 va keyinchalik x86 koʻrsatmalar toʻplami uchun asos boʻlgan. Grafik foydalanuvchi interfeysini taqdim etgan 1973-yil Xerox Alto va 1981-yil Star ish stantsiyalari mos ravishda arifmetik mantiq birliklari (ALU) va bit boʻlaklari darajasida birlashtirilgan TTL sxemalaridan foydalangan. Aksariyat kompyuterlar 1990-yillarda kattaroq chiplar oʻrtasida TTL-mos „yopishqoq mantiq“dan foydalanganlar. Dasturlashtiriladigan mantiq paydo boʻlgunga qadar, ishlab chiqilayotgan mikroarxitekturalarni prototiplash va taqlid qilish uchun diskret bipolyar mantiq ishlatilga

Asosiy TTL eshigi 

TTL kirishlari bipolyar tranzistorlarning emitentlari hisoblanadi. NAND kirishlari holatida, kirishlar koʻp emitentli tranzistorlarning emitentlari boʻlib, ular bazalar va kollektorlar bir- biriga bogʻlangan bir nechta tranzistorlarga funktsional jihatdan tengdir. Chiqish umumiy emitent kuchaytirgich tomonidan buferlanadi.

"Totem-pole" chiqish bosqichi bilan TTL 

Oddiy chiqish bosqichining yuqori chiqish qarshiligi bilan bogʻliq muammoni hal qilish uchun ikkinchi sxema bunga „totem-pole“ („surish-tortish“) chiqishini qoʻshadi. U ikkita npn tranzistoridan iborat V3 va V4, „koʻtaruvchi“ diod V5 va oqimni cheklovchi qarshilik R3 (oʻngdagi rasmga qarang). U yuqoridagi kabi joriy boshqaruv gʻoyasini qoʻllash orqali boshqariladi.

Analog ilovalar 
Dastlab mantiqiy darajadagi raqamli signallarni boshqarish uchun moʻljallangan boʻlsada, TTL inverteri analog kuchaytirgich sifatida qarama-qarshi boʻlishi mumkin. Chiqish va kirish oʻrtasida rezistorni ulash TTL elementini salbiy geribildirim amplifikatörü sifatida egiladi. Bunday kuchaytirgichlar analog signallarni raqamli domenga aylantirish uchun foydali boʻlishi mumkin, lekin odatda analog kuchaytirish asosiy maqsad boʻlganda foydalanilmaydi. TTL invertorlari kristall osilatorlarda ham qoʻllanilishi mumkin, bu erda ularning analog kuchaytirish qobiliyati sezilarli boʻladi.

Agar kirish 0,8 dan nomaʼlum hududni kesib oʻtuvchi sekin oʻzgaruvchan kirish signaliga ulangan boʻlsa, TTL eshigi tasodifan analog kuchaytirgich sifatida ishlashi mumkin. V dan 2 gacha V. Kirish shu diapazonda boʻlganda chiqish tartibsiz boʻlishi mumkin. Bu kabi asta-sekin oʻzgaruvchan kirish, shuningdek, chiqish pallasida ortiqcha quvvatning tarqalishiga olib kelishi mumkin. Agar bunday analog kirishdan foydalanish kerak boʻlsa, Shmitt tetikli kirishlari boʻlgan maxsus TTL qismlari mavjud boʻlib, ular analog kirishni raqamli qiymatga ishonchli tarzda oʻzgartiradi va bir bitli A dan Dgacha oʻzgartiruvchi sifatida samarali ishlaydi.

Yana qarang 

 Differensial TTL
 7400 seriyali integral mikrosxemalar roʻyxati

Maʼlumotnomalar

Qoʻshimcha oʻqish

Havolalar 

 Fairchild Semiconductor. 74HCT TTL bilan mos keluvchi CMOS mantiqiga kirish va solishtirish (Ilova eslatmasi 368). 1984. (TTL va CMOS ning nisbiy ESD sezgirligi uchun. )
 Texas Instruments mantiqiy oila ilovasi eslatmalari