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Transistor-Transistor-Logik


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Die Transistor-Transistor-Logik ( TTL ) ist eine Schaltungstechnik ( Logikfamilie ) für logische Schaltungen ( Gatter ) bei der als aktives Bauelement der planare npn-Bipolar- Transistoren verwendet werden. Hierbei wird meist ein Multi-Emitter-Transistor eingesetzt so dass für mehrere Eingänge ein Transistor erforderlich ist.

TTL- Schaltkreise werden üblicherweise mit einer Versorgungsspannung von betrieben. Eine hohe Spannung ist als High-Pegel eine logische 1 definiert eine niedrige Spannung der Low-Pegel oder der logische Wert 0. Schaltkreise sind so dimensioniert dass Eingangsspannungen U E < 0 8 V als Low-Pegel U E > 2 0 V als High-Pegel werden. Die Ausgangsspannung U A beträgt typisch < 0 4 V den Low-Pegel und > 2.4 V für High-Pegel. Der statische Störabstand beträgt somit sowohl High- als auch für Low-Pegel 0 4

Das Bild zeigt den Aufbau eines NAND-Gatters . Q1 ist der Multi-Emitter-Transistor x und sind die Eingänge. Eine Besonderheit der TTL-Schaltung darin dass unbeschaltete Eingänge wirken als lägen auf logisch 1.

Funktionsweise

Die Ansteuerung erfolgt indem x bzw. auf logisch 0 (Masse) gelegt werden. Hierdurch Q1 leitend gemacht da nun ein Basisstrom R1 fließt. Die Basis von Q2 wird auf Masse gelegt wodurch Q2 in nicht Zustand gerät. Damit liegt die Basis von auf Pluspotenzial die von Q4 auf Minuspotenzial. leitet also und legt den Ausgang auf 1. Sind x und y offen oder logisch 1 (plus) beschaltet so wird Q2 die Basis-Kollektor-Strecke von Q1 mit Strom versorgt leitend. Q3 wird gesperrt und Q4 geöffnet. in diesem Zustand liegt der Ausgang auf 0 (minus) und kann Strom aus dem eines nachgeschalteten Gatters aufnehmen um dieses auf 0 zu steuern.

In der "open collector"-Ausführung (offener Kollektor) Q3 der Kollektor von Q4 wird also zum Ausgang geführt. In diesem Fall muss Stelle von R4 ein externer pull-up-Widerstand angeschlossen Diese Bauform ermöglich es mehrere Ausgänge parallel schalten zu einem so genannten "wired or" Oder). Jedes der so parallel geschalteten Gatter den Strom eines nachfolgenden Gatters aufnehmen ohne den anderen beeinflusst zu werden und so folgenden Eingang auf logisch 0 legen.




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