На рис. 9.6 наведені взаємопов'язані передавальна і вхідні характеристики. З графіків видно, що до моменту досягнення вхідною напругою порогового рівня в 1,5 В транзистор VTn насичений, і вхідні характеристика є практично лінійною. При подачі на вхід каскаду негативного напруги відбувається різке зростання абсолютного значення вхідного струму, що приводить в підсумку до пробою. У реальних пристроях для захисту між емітером і землею включають обмежують діоди.
Вихідна характеристика - це залежність між вхідним струмом вхідною напругою. Розглянемо цю схему для двох логічних станів по виходу. На рис. 9.7 наведені еквівалентна схема і типова вихідна характеристика відкритого логічного елемента, тобто елемента при сигналі 0 на виході. Струм 16 мА є максимально допустимим за технічними умовами.
Коефіцієнт навантаження визначає число входів елементів, які одночасно можуть бути підключені до виходу одного елемента. Відомо, що при різних станах логічного елемента вхідний струм має різну величину:. а. тому:
Максимальне число входів для елементів ТТЛ дорівнює 8.
Динамічні характеристики відображають перехідні процеси при зміні станів логічних елементів. До них відносять швидкодію, тривалості включення і виключення елементів, а також стійкість.
Тривалості включення і виключення елементів визначаються відповідно наступними виразами:
.
Тут і - відповідно тривалості фронтів включення і виключення, а й - відповідно затримка сигналу при перемиканні елемента в стан 0 і 1. Наявність тривалості процесів перемикання викликано перезарядом паразитних ємностей і інерційністю транзисторів. Дані параметри зображені на рис.9.9, а.
Швидкодія характеризується середнім часом затримки:
.
Перешкодостійкість характеризується параметрами, зображеними на рис. 4.9, б.
Варіанти схем ТТЛ з додатковими
У реальних пристроях часто застосовують модернізовані схеми елементів ТТЛ з поліпшеними характеристиками і додатковими можливостями. На рис. 9.10, а наведено варіант схеми інвертора з поліпшеними навантажувальними характеристиками.
Логічні елементи по виходу можуть знаходиться в трьох станах: 0. 1 і z (імпеданс або вимкненому стані). Введемо в схему додаткові елементи так, щоб базовий логічний елемент мав статки z. Модернізована схема приведена на рис. 4.14, б. Тут штриховий лінією позначені нові елементи. Якщо на вхід подати 1. то елемент виконує функцію 2И-НЕ. Якщо вхід заземлити, то колекторний струм транзистора VTn дорівнює нулю, всі транзистори закриті, на виході нуль.