Модифікації елементів ТТЛ
В даний час створено безліч модифікацій схем ТТЛ зі складним інвертором. Модифікації покликані поліпшити, як правило, один або кілька параметрів або характеристик, а саме:
Збільшення здатності навантаження;
Зменшення часу затримок поширення сигналів;
Збільшення рівнів струмів навантаження, при яких транзистор все ще працює в активному режимі (в закритому елементі);
Створення можливості об'єднання виходів ТТЛ зі складним інвертором;
Зниження споживаної потужності;
Отримання спеціальних логічних функцій, відмінних від І-НЕ;
Збільшення граничної напруги і логічного перепаду.
Усунення пологого ділянки передавальної характеристики складного інвертора (усунення зламу характеристики).
Підвищення навантажувальної здатності.
Зображена схема має підвищену навантажувальною здатністю за рахунок використання складеного транзистора, який ще називають парою Дарлінгтона. Використання такої пари підвищує напруга відмикання СДО, що дозволяє виключити діод. Крім того, складовою транзистор має підвищеним коефіцієнтом посилення по току і бо льшим вхідним опором. Завдяки цьому в закритому стані вихідна напруга закритою схеми менше залежить від струму навантаження.
Застосування діодів і транзисторів Шотткі в схемах ТТЛ дозволяє істотно зменшити або повністю виключити час розсмоктування зарядів в базах транзисторів, тобто знизити затримку вимикання.
ТТЛ з елементами Шотткі коротко позначається ТТЛШ.
Підвищення швидкодії в схемах ТТЛШ призводить до деяких погіршень статичних параметрів:
Гранична напруга знижується до величини 1.0-1.2В;
Рівень логічного нуля на виході збільшується приблизно на 0.2В;
Отже - знижується стійкість схеми.
Можливість об'єднання ТТЛ по виходу.
Схеми ТТЛ зі складним інвертором на відміну від простих ТТЛ не можна об'єднувати по виходах для реалізації монтажного І. по-перше, в цьому випадку елементи можуть споживати надмірно великий струм від джерела живлення, коли один елемент закритий, а другий відкритий. По-друге, рівень сигналу на виході стає логічно невизначеним. Проте, таке об'єднання в ряді випадків необхідно. Для цих цілей використовують ТТЛ з трьома станами виходу. Два стану - це звичайні рівні логічного нуля і одиниці, а третє - так зване високоімпедансное стан або Z-стан, тобто стан великого вихідного опору, в якому логічний елемент повністю відключається від навантаження.
Реалізація схеми І.
Для реалізації схеми І можна послідовно включити два елементи І-НЕ, проте це призведе до збільшення числа транзисторів і часу затримки поширення сигналу. Вигідніше використовувати таку схему:
У цій схемі фактично реалізується функція І-НЕ-НЕ, причому інвертори містять по два транзистора, щоб зберегти поріг спрацьовування на рівні.
Узгодження з різними типами навантаження.
Елементи індикації (лампи і світлодіоди) є невід'ємною частиною цифрової техніки. Для цих цілей промисловістю випускаються спеціальні ТТЛ схеми, у яких вихідний транзистор виконаний з відкритим колектором.
При використанні ЛЕ з відкритим колектором колектор транзистора підключається до джерела напруги через навантаження. Сопротівленіеслужіт для відгалуження частини струму навантаження від колектора транзистора, наприклад при використанні лампи розжарювання в якості навантаження. При цьому опір має бути таким, щоб при закритому состояніічерез лампу протікав струм, недостатній для її світіння.
Крім того, схеми ЛЕ з відкритим колектором можу використовуватися для безпосереднього з'єднання між собою декількох виходів мікросхем. При цьому забезпечується реалізація додаткової логічної функції. Логічні елементи, отримані шляхом зовнішніх з'єднань декількох функціональних вузлів, називаються монтажної логікою.
Усунення зламу передавальної характеристики.
Передатна характеристика базового ТТЛ зі складним інвертором має недолік через наявність пологого ділянки від до. Тому, в більш пізніх версіях ТТЛ резістордополнялся резистивної-транзисторної ланцюжком. У цій схемі струм через транзисторні тече до тих пір, поки напруга на вході не досягне рівня.
Приклади сучасних мікросхем:
мікросхеми серії 155
