4.6. ТТЛ ба CMOS интеграл хэлхээ /товч/

ТТЛ интеграл хэлхээний үндсэн 6 бүлүүд байдаг. Үүнд:

• ·         Стандарт ТТЛ /7404 – инвертер/
• ·         Бага чадлын ТТЛ /74L04/
• ·         Бага чадлын Щотки ТТЛ /74LS04/
• ·         Щотки ТТЛ /74S04/
• ·         Сайжруулсан бага чадлын Щотки ТТЛ /74ALS04/
• ·         Сайжруулсан Щотки ТТЛ /74AS04/

Эдгээр бүлүүдийн хувьд хэрэглэгдэх хүчдлийн характеристик нь адилхан боловч хурд болон чадлын үзүүлэлтээрээ хоорондоо ялгаатай. Ердийн тохиолдолд 1 гейт дээр зарцуулагдах чадал нь 10mW, саатлын хугацаа нь 15pF, 400Ohm-ийн ачааллыг удирдах үед 10ns байна гэж үзнэ.

Хурдаар нь бүлүүдийг жагсаавал:

• ·         Сайжруулсан Щотки
• ·         Щотки
• ·         Сайжруулсан бага чадлын Щотки
• ·         Бага чадлын Щотки
• ·         Стандарт
• ·         Бага чадлын

Чадлын зарцуулалтаар нь жагсаавал:

• ·         Бага чадлын
• ·         Сайжруулсан бага чадлын Щотки
• ·         Бага чадлын Щотки
• ·         Сайжруулсан Щотки
• ·         Стандарт
• ·         Щотки

7400 серийн ТТЛ элементүүдийн ажлын муж нь 0-оос 70⁰С байдаг. Өөр өргөн темюературын мужид ажилладаг ТТЛ бүл нь 5400 серийн бүл болно. Энэ бүлийн ажлын температур нь -55-аас +125⁰С байдаг бөгөөд энэ бүлийг армийн зориулалтаар хэрэглэнэ.

ТТЛ элементүүд нь титэмт, нээлттэй коллектор, 3 төлөвт гаралттай байна.

Титэмт гаралттай элементүүдийн гаралтыг хооронд шууд холбохыг хориглодог бол нээлттэй коллектор ба 3 төлөвт гаралттай элементүүдийн гаралтын шууд холбохыг зөвшөөрдөг.

ТТЛ элементийн тэмдэглэгээг зурагт үзүүлэв.

Өөр нэг тодорхойлолт нь ТТЛ элементийн холбогдоогүй сул үлдээсэн оролтыг логик 1 гэж үзэх ба үүнийг хөвөгч 1 оролт гэж нэрлэнэ.

CMOS интегарл хэлхээ нь харьцангуй бага чадал зарцуулдагаараа ТТЛ-ээс үндсэндээ ялгаатай. Дотроо хуучnн хэрэглэгдэж байсан 4000 сери ба сайжруулсан буюу буферлэгдсэн гаралттай 4000В сери, 7400 серитэй пакетлагдсан байдлаараа адилхан 74С00 сери ба шинээр гарч ирсэн 74НС00 сери гэсэн бүлүүдтэй.

Хүчдлийн характеристик нь ТТЛ үндсэндээ ялгаатай буюу хүчдлийн өргөн мужид болох 3-15в-ын хооронд ажиллана. Ерөнхийдөө CMOS нэг гейт 10nW чадал зарцуулдагаараа ТТЛ-ээс олон дахин бага чадал зарцуулах тул нэг пакетанд олон гейтийг багтаах боломжийг олгосон. Өөрөөр хэлбэл CMOS технологийг ашигласнаар нэг чип дэх транзисторын тоог ихэсгэх боломжтой болсон. CMOS элемент нь гейт дэх метал-оксид-хагас дамжуулагч бүтэцтэй МОХ конденсатораар удирдагдах тул хурд нь бага нь буюу саатлын хугацаа нь 20-оос 300 хүртлэх ns байна.  Иймд 74НС00 нь өндөр хурдтай CMOS бүл бөгөөд саатлын хугацааг 8-12ns хүртэл багасгаж өгсөн болно.

Гейт нь МОХ конденсаторын бүтэцтэй тул статик цэнэгт хэт мэдрэмтгий бөгөөд гейтийн конденсатор нь статик цэнэгээр нэвт цохигдон гэмтэх магадлалтай. Иймд CMOS элементүүдтэй харьцахдаа дараах дүрмийг баримтлана.

• ·         CMOS элементүүдийн тусгай зориулалтын уут, саванд хадгална.
• ·         Тогтмол гүйдлийн гагнуурын алхыг хэрэглэнэ.
• ·         Тэжээлийг салгасны дараа CMOS элементийг холболтыг солих болон өөрчилнө.
• ·         Оролтын сигналын далайцыг тэжээлийн хүчдлээс ихээр өгч болохгүй.
• ·         Оролтын сигналыг эхэлж унтраасны дараа интеграл хэлхээний тэжээлийг салгана.
• ·         CMOS элементийн оролтын аль нэг хөлийг сул буюу хөвөгч байдлаар үлдээхийг хориглоно.