什么是晶体管晶体管逻辑（TTL）及其工作

像NAND等逻辑门，也不用于日常应用程序以执行逻辑操作。使用像BJT，二极管或FET等半导体器件制造的栅极。使用集成电路构造不同的门。根据特定电路技术或逻辑系列，根据特定电路技术或逻辑系列制造数字逻辑电路。不同的逻辑系列是RTL（电阻晶体管逻辑），DTL（二极管晶体管逻辑），TTL（晶体管晶体管逻辑），ECL（发射极耦合逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体逻辑）。出于这些，RTL和DTL很少使用。本文讨论了一个概述晶体管晶体管逻辑或TTL。

晶体管晶体管逻辑历史

TTL或晶体管晶体管逻辑逻辑于1961年由“TRW”的“James L. Buie”中发明。它适用于开发新的集成电路。该TTL的实际名称是TCTL，意为晶体管耦合晶体管逻辑。1963年，制造第一商业TTL设备由“Sylvania”称为Suhl或'Sylvania普遍高级逻辑家庭'设计。

在德州仪器工程师于1964年推出具有军用温度范围的5400系列ic后，晶体管-晶体管逻辑变得非常流行。在那之后，7400系列在1966年通过更窄的范围推出。

德克萨斯仪器公司推出的7400系列的兼容部件是由几个公司设计的，如国家半导体，AMD，摩托罗拉，英特尔，Fairchild, Signetics, Intersil, Mullard, SGS-Thomson，西门子，Rifa等。像IBM这样唯一的制造公司推出了使用TTL的不兼容电路供自己使用。

晶体管晶体管逻辑通过缓慢提高速度以及大约二十年的速度以及电力利用而施加到许多双极逻辑。通常，每个TTL芯片包括数百个晶体管。通常，在单个封装范围内的功能从逻辑门到微处理器。
像Kenbak-1这样的第一台PC用于其CPU的晶体管晶体管逻辑作为微处理器的替代。在1970年，DataPoint 2200已使用TTL组件，并且是8008的基础，然后之后x86指令集。

施乐公司1973年推出的图形用户界面以及1981年推出的星型工作站都使用了TTL电路，这些电路是在alu的水平上合并的。

什么是晶体管晶体管逻辑（TTL）？

晶体管晶体管逻辑（TTL）是由BJT（双极结晶体管）组成的逻辑系列。顾名思义，晶体管执行两个像逻辑等功能以及放大。TTL的最佳示例是逻辑门，即7402 NOR门和7400个NAND门。

TTL逻辑包括几个具有多个发射器以及多个输入的晶体管。TTL或晶体管晶体管逻辑的类型主要包括标准TTL，快速TTL，肖特基TTL，高功率TTL，低功耗TTL和高级肖特基TTL。

TTL逻辑门的设计可以用电阻和BJT完成。TTL有几个变体，用于不同的目的，例如用于空间应用的辐射硬化的TTL封装和低功率肖特基二极管，其可以提供速度和较小功耗的优异组合。

晶体管晶体管逻辑的类型

TTL可用于不同类型，并且它们的分类是根据以下的输出完成的。

• 标准TTL.
• 快速TTL.
• 肖特基TTL
• 高功率TTL.
• 低功率TTL
• 高级肖特基TTL。

低功耗TTL以33ns的开关速度运行，以减少1 mW的功耗。目前，这被CMOS逻辑所取代。高速TTL具有比普通TTL (6ns)更快的切换速度。然而，它有高功率耗散像22兆瓦。

肖特基TTL于1969年推出，它通过在栅极端使用肖特基二极管夹头来避免电荷存储以提高开关时间。这些栅极端子运行在3ns，但它包括像19兆瓦的高功率耗散

低功率TTL采用低功率TTL产生的高电阻值。肖特基二极管将提供一个良好的混合速度，并降低功率利用率如2兆瓦。这是最通用的TTL类型，用于微型计算机中的粘合逻辑，基本上取代了过去的子家族，如L、H和S。

快速TTL用于增加从低到高的过渡。这些家族的pps分别为4pJ和10pj。LVTTL或低压TTL适用于3.3V电源以及存储器接口。

大多数设计师提供商业和广泛的温度范围。例如，德州仪器7400系列零件的温度范围为0 - 70°C，5400系列温度范围为-55至+125°C。具有高可靠性和特殊质量的部件可用于航空航天和军用应用，而SNJ54系列的辐射设备可用于太空应用。

TTL的特征

TTL的特征包括以下内容。

1. 扇出：载荷数量栅极的输出可以在不影响其通常性能的情况下驱动。通过LOAD，我们表示连接到给定门的输出的另一个栅极的输入所需的电流量。
2. 功耗:它代表了设备所需的功率量。它是以mw测量的。它通常是电源电压的乘积和当输出高或低时绘制的平均电流量。
3. 传播延迟:它表示在输入电平变化时经过的过渡时间。输出发生的延迟是使其转变的是传播延迟。
4. 噪声容限:它表示输入允许的噪声电压量不会影响标准输出。
   

晶体管晶体管逻辑的分类

它是一个完全由晶体管组成的逻辑家族。它采用具有多个发射器的晶体管。商业上它从744,74S86等的74系列开始。它于1961年由James L Bui建于1961年，并于1963年在逻辑设计中商业用途。TTLS基于输出进行分类。

集电极开路输出

主要特征是，当高时，其输出为0，较高时浮动。通常，可以应用外部VCC。

晶体管Q1表现为一个背靠背放置的二极管簇。当任何输入处于逻辑低时，相应的发射极-基极结正向偏置，Q1基极上的压降约为0.9V，不足以让晶体管Q2和Q3传导。因此输出是浮动或Vcc，即高电平。

同样，当所有输入都很高时，Q1的所有基极-发射极结都反向偏置，晶体管Q2和Q3获得足够的基极电流并处于饱和模式。输出逻辑电平低。(要使晶体管达到饱和，集电极电流应大于基极电流的β倍)。

应用程序

集电极开路输出的应用包括以下方面。

• 在驱动灯或继电器
• 执行有线逻辑
• 在公共总线系统建设中

图腾柱输出

图腾杆意味着在栅极的输出中添加电路的增加，这导致传播延迟的降低。

逻辑操作与集电极开路输出相同。使用晶体管Q4和二极管是为了提供快速充放电的寄生电容跨越Q3。电阻器是用来保持输出电流到一个安全的值。

三个国家门

它提供了3个状态输出如下

• 当一个低晶体管是ON和一个高晶体管是OFF时的低电平状态。
• 较低晶体管关闭时的高电平状态，上晶体管接通。
• 两个晶体管关闭时的第三状态。它允许直线连接许多产出。

TTL家庭功能

TTL系列的功能包括以下内容。

• 逻辑低电平为0或0.2V。
• 逻辑高电平为5V。
• 典型的10扇扇。这意味着它最多可以支持10个门的输出。
• 基本TTL设备绘制了几乎10MW的功率，这与使用肖特基设备减少。
• 平均传播延迟约为9ns。
• 噪声裕度约为0.4V。

TTL IC系列

TTL IC主要从7系列开始。它有6个亚象征：

1. 低功率器件，传播延迟35 ns，功耗1mW。
2. 低功耗肖特基延迟9ns的设备
3. 延时1.5ns的高级肖特基器件。
4. 高级低功耗肖特基具有延迟4个NS和1MW的电源耗散的设备。

在任何TTL设备命名法中，前两个名称指示设备所属的子类的名称。前两位数字表示操作的温度范围。接下来的两个字母表指示子类所属的子类。最后两位数字表示芯片执行的逻辑功能。实施例是74LS02-2既不输入NOR门，74LS10-三个输入NAND门。

典型的TTL电路

逻辑门用于日常生活中的应用程序，如烘干机，电脑打印机，门铃等。

使用TTL逻辑实现的3个基本逻辑门如下： -

也不是门

假设输入A处于逻辑高，相应的晶体管的发射极基结是反向偏置的，并且基座集电极结是向前偏置的。晶体管Q3从电源电压Vcc获得基本电流并进入饱和度。由于Q3的低集电极电压，晶体管Q5截止，另一方面，如果另一个输入低，则切断Q4并相应地Q5通过晶体管Q3直接连接到地连接到地面。。同样，当两个输入都是低电平的逻辑，输出将处于逻辑高电平。

不是门

当输入低时，相应的基极 - 发射极结处于正向偏置，基本集电极结是反向偏置的。随着结果晶体管Q2被切断并且还切断晶体管Q4。晶体管Q3进入饱和度，二极管D2开始导通并且输出连接到VCC并进入逻辑高。同样，当输入处于逻辑高时，输出处于逻辑低电平。

TTL与其他逻辑系列的比较

通常，与CMOS器件相比，TTL设备使用更多功率，但电力利用率不会通过CMOS设备的时钟速度来增强。与当前的ECL电路相比，晶体管晶体管逻辑使用低功率，但具有简单的设计规则，但它显着较慢。

制造商可以将TTL和ECL器件统一在同一个系统中以获得最佳性能，但是像水平移动这样的器件在这两个逻辑家族中是必要的。与早期CMOS器件相比，TTL对静电放电损伤的敏感性较低。

由于TTL设备的O / P结构，O / P阻抗在低状态中是不对称的，以使其不适合驱动传输线。通常，在任何使用特殊线路驱动器设备的情况下，通过在整个电缆中传输的特殊线路驱动器设备，通过缓冲O / P的延迟克服。

TTL的图腾极o/p结构经常有一个快速的重叠，一旦高和低晶体管都导电，这导致了一个巨大的电流信号从电源。

这些信号可以在若干IC封装之间以突然的方法连接，这导致性能下降和降低噪声裕度。通常，TTL系统用于每个否则两个IC封装的去耦电容器，因此来自一个TTL芯片的电流信号不会暂时将电压供应电压降低到另一个TTL芯片。

目前，许多设计人员通过与包括相同引脚的相应TTL组件相关的部分号来提供CMOS逻辑等价物的CMOS逻辑等效。例如，74HCT00系列将为7400双极系列零件提供多个掉落交替，但是利用CMOS技术。

在不同规格方面与其他逻辑系列的TTL的比较包括以下内容。

规范	TTL.	CMOS.	ecl.
基本门	NAND	也不是/ NAND	或/也不是
组件	无源元件和晶体管	Mosfets.	无源元件和晶体管
扇出	10	> 50	25
抗噪声	强的	非常强大	好的
噪声容限	缓和	高的	低的
TPD在NS.	1.5到30	1至210	1到4
MHz时钟率	35	10	> 60.
权力在mWatt /门	10	0.0025.	40到55.
优点	100.	0.7	40到50

晶体管晶体管逻辑逆变器

晶体管晶体管逻辑（TTL）器件已更换二极管晶体管逻辑（DTL），因为它们更快，功能更便宜。具有四级2输入的NAND IC使用7400 TTL设备来设计各种电路，该电路用作逆变器。

上面的电路图在IC中使用NAND门。因此，选择开关A激活电路，然后您可以注意到电路中的LED都会关闭。当输出低时，输入应高。之后，选择开关B，然后选择LED将打开。

当开关A已选择，则NAND门的两个输入将是高的，这意味着逻辑门的输出将减少。选择开关B时，如果长时间，输入将不会高，LED将打开。

的优点和缺点

TTL的优缺点包括以下几点。

TTL的主要好处是我们可以轻松地与其他电路接口和产生困难逻辑功能的能力，因为某些电压水平以及良好的噪声边距TTL具有良好的功能，如风扇，这意味着I / P信号的数量可以通过输入接受。

TTL主要免受静止电力放电的伤害，而不是像CMOS一样，与CMOS相比，这些是经济的。TTL的主要缺点是高电流利用率。TTL的高电流需求可能导致冒犯功能，因为O / P状态将关闭。即使具有低电流消耗的不同TTL版本也会对CMOS具有竞争力。

随着CMOS的到来，TTL应用程序已通过CMOS取代。但是，TTL仍然在应用中使用，因为它们非常强大，逻辑门相当便宜。

TTL应用程序

TTL的应用包括以下内容。

• 用于控制器应用程序，以提供0到5Vs
• 用作驱动灯和继电器的开关装置
• 用于处理器迷你电脑像十二月vax.
• 用于打印机和视频显示终端

因此，这一切都是关于TTL或晶体管晶体管逻辑的概述。它是一组符合逻辑状态的IC，以及使用BJTS实现切换。TTL是IC如此广泛使用的原因之一，因为与TTL和DTL相比，它们符合廉价，更快，可靠性。TTL使用晶体管通过具有若干输入的门中的几个发射器。在这里，是对您的问题，晶体管晶体管逻辑的子类别是什么？