Цифрові мікросхеми види цифрових мікросхем

діод-транзисторна логіка (ДТЛ)

транзисторних-транзисторна логіка (ТТЛ, TTL)

логіка на основі комплементарних МОП транзисторів (КМОП, CMOS)

логіка на основі поєднання комплементарних МОП і біполярних транзисторів (BiCMOS)

Спочатку набули поширення цифрові мікросхеми, побудовані на основі ТТЛ технології. Тому до цих пір існує величезна кількість мікросхем, побудованих за цією технологією або сумісні з цими мікросхемами по напрузі харчування, логічним рівням і цоколевке.

Діод-транзисторна логіка (ДТЛ)

Найбільш простий логічний елемент виходить за допомогою діодів. Схема такого елемента наведена на рис. 1.

Мал. 1. Принципова схема логічного елемента "2И", виконаного на діодах.

У цій схемі при подачі нульового потенціалу на будь-який з входів (або на обидва відразу) через резистор буде протікати струм і на його опорі виникне падіння напруги. В результаті на виході схеми одиничний потенціал буде тільки якщо подати одиничний потенціал відразу на обидва входи мікросхеми. Тобто схема реалізує функцію "2И".

Кількість входів елемента "І" залежить від кількості діодів. Якщо використовувати два діоди, то вийде елемент "2И", якщо три діода - то "3І", якщо чотири діода, то "4И", і так далі. У мікросхемах випускається максимальний елемент "8И".

Недоліком ДТЛ є низька здатність навантаження. Тому до схеми діодного логічного елемента "І" зазвичай підключається двотактний підсилювач на біполярних транзисторах

Транзисторно-транзисторна логіка (ТТЛ)

Технологічно логіку зручніше реалізувати на транзисторі з декількома додатковими емітерами. У ТТЛ схемах замість паралельного з'єднання діодів використовується многоеміттерного транзистор. Принцип роботи цього елемента не відрізняється від роботи діодного елемента "2И". Високий потенціал на виході многоеміттерного транзистора виходить тільки в тому випадку, коли на обох входах елемента (емітерах транзистора) присутній високий потенціал і всі емітерний переходи замкнені (тобто немає емітерного струму). Принципова схема типового елемента ТТЛ мікросхеми наведена на рис. 2.

Мал. 2. Принципова схема типового елемента ТТЛ мікросхеми.

Підсилювач інвертує сигнал на виході схеми. За такою схемою виконані базові елементи мікросхем серій 130, 131, 133, 134, 155. Елемент "І-НЕ" в цих серіях мікросхем зазвичай має позначення ЛА. Наприклад, схема К155ЛА3 містить в одному корпусі чотири елементи "2 І-НЕ". На основі базового елементу будується і інвертор. У цьому випадку на вході використовується тільки один діод

При необхідності об'єднання кількох логічних елементів "І" за схемою "АБО" (або при реалізації логічних елементів "АБО") транзистори VT2 з'єднуються паралельно в точках "а" і "б", показаних на рис.2, а вихідний каскад використовується один. Принципова схема логічного елемента "2 І-2ИЛИ-НЕ" приведена на рис.3.

Мал. 3. Принципова схема ТТЛ мікросхеми "2 І-2ИЛИ-НЕ".

Такі елементи містяться в цифрових мікросхемах з позначенням ЛР.

Схеми "АБО-НЕ" в ТТЛ серіях мікросхем зазвичай має позначення ЛЕ. Наприклад схема К1531ЛЕ5 містить в одному корпусі чотири елементи "2ИЛИ-НЕ".