Logické obvody TTL 74: úvod

Základ Logické obvody řady ttl pracují s dvěma úrovněmi signálu 1 a 0 my jim budeme říkat H a L (z anglického high-vysoký a low-nízký). Mezi základní TTL (tranzistor tranzistor logic) obvody patří hradla. Funkci těchto obvodů si ukážeme na nejjednodušším hradle - invertoru. Tyto invertory obsahuje po šesti kusech integrovaný obvod 7404. Nejprve zapojíme invertor tak jak ukazuje schéma: elweb.cz

7404,05,06,07 (invertory, 07-budič): A + Y A A Y Y A A Y Y A - Y

elweb.cz
Při stisknutí tlačítka 1 propojíme plus (H) se vstupem invertoru, rozsvítí se led D1. To znamená že na výstupu je mínus (L). Naopak při stisku tl. 2 se rozsvítí led D2, na výstupu je tedy plus (H). Invertor tedy neguje signál z H na L a z L na H. elweb.cz

Logické ůrovně podrobněji
Už jsme si vysvětlili, že logické obvody pracují s logickými úrovněmi H a L. Teď si je popíšeme trochu podrobněji. Zaručené vstupní napětí pro L je od -0,5 do 0,8V a pro H 2-5,5V. Výstupní napětí při úrovni L je od 0-0,4V a při úrovni H 2,4-5,5V. Napětí na vstupu od 0,8 do 2V je šumové pásmo, při kterém není zaručena ani jedna z úrovní. Jako rozhodovací napětí se udává 1,4V. Ačkoli se vám to může zdát divné nezapojený vstup io se chová jakoby na něm byla úroveň H, nedá se na to ovšem spoléhat a daná úroveň by hlavně u provedení HC, HCT měla být propojena přes odpor (1-20k) na daný pól napájení! elweb.cz

Napájení
Jednou z hlavních nevýhod ttl obvodů je právě napájecí napětí. To musí být stabilizované a hlavně 5V. Obvody v provedení 74xx pro správnou funkci potřebují napětí 4,75-5,25V. Provedení 54xx, které není příliš běžné, je trochu tolerantnější a potřebuje 4,5-5,5V. Cmosové verze ttl (HC, HCT) pracují od 2 do 6V, ke své funkci potřebují daleko menčí příkony, ale jsou daleko citlivější. Na nezapojeném vstupu se může být implicitní úroveň H a při přiblížení rukou k vstupu se úroveň může klidně změnit (Což se dá někdy i dobře využít, třeba při indikátoru přiblížení). U TTL obvodů je kladný pól napájení většinou horní, pravý vývod (pohled shora) a záporný pól dolní, levý vývod. Pozor ale na vyjímky jako třeba 7490, 93... elweb.cz

Typy
TTL obvody se vyrábějí v mnoha různých provedeních lišících se hlavně v odběru proudu a rychlosti. Nejpoužívanějším a zároveň nejdostupnějším provedením je provedení 74HC. Hned za ním následuje o něco starší provedení 74LS. Následuje tabulka s přehledem typů. (Zpoždění = Typické zpoždění hradla v ns (nanosekundách), Příkon = Typický příkon jednoho hradla v mW (miliwattech) v nf oblasti ve vf jsou příkony pochopitelně mnohonásobně vyšší): elweb.cz

Typ	Zpoždění	Příkon
74HC	6	0,1
74HCT	6	0,3
74LS	8	2
74	10	10
74ALS	4	1
74H	4	23
74AS	1,3	9
74F	3	4
74L	32	1
74S	3,2	20

Údaje v tabulce jsou pouze orientační.
elweb.cz


Pokračování příště...

obrázek/schéma ve formátu gif