.

Транзисторно−транзисторная логика с диодами Шоттки (ТТЛШ)

Для увеличения быстродействия элементов ТТЛ используются транзисторы с диодами Шоттки (транзисторы Шоттки). Скорость переключения транзистора определяется в основном временем рассасывания накопленных зарядов. Для повышения максимальной частоты переключений необходимо предотвратить насыщение транзистора. Благодаря этому накопление заряда исключается.
Один из способов устранения насыщения состоит в том, что параллельно переходу коллектор-база транзистора включается диод Шоттки (рисунок 18.14). В случае открытого транзистора он из-за действия отрицательной обратной связи по напряжению препятствует снижению напряжения между коллектором и эмиттером ниже уровня, равного приблизительно 0,3 В. Эта структура используется в схемах ТТЛ с диодами Шоттки. Благодаря этой структуре, время задержки распространения сигнала уменьшается почти в три раза.

Рис. 18.14. Транзистор с диодом Шоттки и соответствующее схемное обозначение
 
Базовый логический элемент ТТЛШ (на примере серииК555). В качестве базового элемента серии микросхем К555 использован элемент И-НЕ. На рис. 18.15 изображена схема этого элемента.
 
 
 
Рис. 18.15. Схема базового логического элемента ТТЛШ
 
Если оба входных напряжения UВХ1 и UВХ2 имеют высокий уровень, то диоды VD3 и VD4 закрыты, транзисторы VT1, VT5 открыты и на выходе имеет место напряжение низкого уровня. Если хотя бы на одном входе имеется напряжение низкого уровня, то транзисторы VT1, VT5 закрыты, а транзисторы VT3, VT4 открыты, и на входе имеет место напряжение низкого уровня. Полезно отметить, что транзисторы VT3, VT4 образуют так называемый составной транзистор (схему Дарлингтона).
Микросхемы ТТЛШ серии К555 характеризуются следующими параметрами:
- напряжение питания +5 В;
- выходное напряжение низкого уровня – не более 0,4В;
- выходное напряжение высокого уровня – не менее 2,5В;
- помехоустойчивость – не менее 0,3 В;
- среднее время задержки распространения сигнала – 20 нс;
- максимальная рабочая частота – 25 МГц.
Микросхемы ТТЛШ обычно совместимы по логическим уровням, помехоустойчивости и напряжению питания с микросхемами ТТЛ. Время задержки распространения сигнала элементов ТТЛШ в среднем в два раза меньше по сравнению с аналогичными элементами ТТЛ. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их p-n-переходов. Мощность, потребляемая ими, в 4 – 10 раз меньше.