Перейти к содержанию

ТТЛШ (ТТЛ с диодами Шоттки)

Обычный транзистор ТТЛ при включении уходит в глубокое насыщение и потом долго из него выходит. Если зашунтировать его переход база-коллектор диодом Шоттки, насыщения не будет, и элемент станет быстрее. На этой идее построены серии 74S и самая массовая из ТТЛ — 74LS.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

ТТЛШ (ТТЛ с диодами Шоттки, Schottky TTL) — разновидность транзисторно-транзисторной логики, в которой переход база-коллектор транзисторов зашунтирован переходом Шоттки. Диод Шоттки открывается при меньшем напряжении, чем коллекторный переход, и не даёт транзистору уйти в глубокое насыщение. Насыщенный транзистор выключается медленно из-за накопленного в базе заряда, поэтому без насыщения элемент переключается быстрее.

Серии

СерияРасшифровкаЗадержка, тип.Ток входа при нулеТок корпуса, макс.
7400стандартная ТТЛ, без Шоттки11 / 7 нс−1,6 мА22 мА
74S00Schottky3 нс−2 мА36 мА
74LS00Low-power Schottky9 / 10 нс−0,4 мА4,4 мА

Данные — из даташита TI SDLS025D для элемента 4И-НЕ при питании 5 В. Задержки указаны как tPLH / tPHL при разных испытательных нагрузках серий. Позже появились 74ALS (улучшенная маломощная), 74AS (улучшенная быстрая) и 74F; их сравнение с КМОП-сериями — в справочнике по сериям логики.

74LS — эталон нагрузки

Серия 74LS стала самой массовой ТТЛ и до сих пор служит единицей измерения: даташиты КМОП-логики пишут, сколько входов LSTTL выдерживает выход. Входной ток 74LS при нуле — до 0,4 мА, поэтому единичная нагрузка LSTTL намного легче стандартной ТТЛ. Уровни входа у всех серий одинаковы — 0,8 и 2 В.

Сегодня

Новые разработки на биполярной логике не делают: КМОП-логика потребляет меньше и работает в широком диапазоне питания. 74LS встречается в ремонте старой техники, и при замене берут серии 74HCT или 74ACT с порогами ТТЛ. Влияние задержки на временной бюджет — в статье о задержке распространения.

Частые вопросы

Что означают буквы LS в 74LS00?

Low-power Schottky — маломощная серия ТТЛ с переходами Шоттки. Kuphaldt описывает её так: диоды и транзисторы Шоттки используются по всей схеме для снижения потребляемой мощности. По даташиту TI вход 74LS00 при нуле отдаёт до 0,4 мА против 1,6 мА у исходной 7400, а элемент потребляет в несколько раз меньше.

Чем 74LS отличается от 74S?

Приоритетами. 74S — быстрая серия: у SN74S00 типовая задержка 3 нс, но ток потребления до 36 мА на корпус и вход до −2 мА. 74LS — экономичная: задержка около 10 нс, ток до 4,4 мА, вход до −0,4 мА. Обе используют переходы Шоттки против насыщения.

Чем заменить 74LS в старой схеме?

Обычно серией 74HCT или 74ACT: это КМОП с порогами ТТЛ 0,8 и 2 В, поэтому они правильно принимают сигналы от оставшихся ТТЛ-выходов. Проверьте выходной ток (74HC — около 4 мА против 8 мА у 74LS), скорость фронтов и то, что неиспользуемые входы КМОП нельзя оставлять висящими, как у ТТЛ.

Источники

  1. Texas Instruments. SN5400, SN54LS00, SN54S00, SN7400, SN74LS00, SN74S00 Quadruple 2-Input Positive-NAND Gates, SDLS025D (December 1983, revised May 2017) — разд. 6.3–6.10: питание SN74xx00 4,75–5,25 В, входы VIH = 2 В, VIL = 0,8 В у всех трёх серий; SN74LS00: IOL 8 мА, IIL до −0,4 мА, IIH до 20 мкА, ток потребления до 1,6 мА (единицы) и 4,4 мА (нули), tPLH 9/15 нс и tPHL 10/15 нс (тип./макс.) при RL = 2 кОм и CL = 15 пФ; SN74S00: IOL 20 мА, IIL до −2 мА, ток до 16 и 36 мА, tPLH и tPHL 3 нс тип., 4,5 и 5 нс макс. при RL = 280 Ом и CL = 15 пФ; SN7400 для сравнения: IIL −1,6 мА, tPLH 11/22 нс
  2. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. IV — Digital, ch. 3 «Logic Gates», разд. «DIP gate packaging» (CC BY) — номер 74 — коммерческое исполнение, 54 — военное с расширенным диапазоном температур; буквы LS после 74/54 означают Low-power Schottky — диоды и транзисторы Шоттки для снижения потребляемой мощности; буквенный префикс перед номером — код изготовителя

Нашли ошибку?

Смотрите также