Logické funkce a obvody VY_32_INOVACE_pszczolka_07-3-17-TTL_zapojeni_princip Autor: Pszczółka Tomáš Tento výukový materiál byl zpracován v rámci projektu EU peníze středním školám - OP VK 1.5. CZ.1.07/1.5.00/34.0195 – Individualizace a inovace výuky

Anotace Žák bude znát vnitřní strukturu logických členů. Bude znát výhody a vlastnosti aktivního logického členu, členu s otevřeným kolektorem a členu se stavem vysoké impedance. Bude umět principiálně vysvětlit funkci logického členu NAND.

Realizace logických členů - úvod Logické členy mohou být realizovány dvěma základními „směry“: TTL technologie (tranzistor tranzistor logika) CMOS technologie Z těchto základních technologii vycházejí různé modifikace s ohledem na spotřebu, rychlost atd. V následujících hodinách se budeme zabývat pouze TTL technologii.

TTL - Logický člen NAND Rozeznáváme tři možné struktury realizace logických členů TTL technologii: Logický člen s aktivním výstupem (s uzavřeným kolektorem) Logický člen s otevřeným kolektorem Logický člen vysoké impedance (třístavový) Pozn.: Každá z možných realizací má své vlastnosti a určení použití. Pojďme je pochopit..

Logický člen s aktivním výstupem – Princip 1 Aby bylo možné pochopit tuto strukturu je třeba mít základní znalosti z oblasti tranzistorů !!! Mohou nastat dvě situace. Vstupy A,B jsou oba v log. 1 a nebo jeden nebo také oba vstupy v log 0. Popis na následujících snímcích.. Obrázek 1.: Zapojení logického členu NAND TTL [1]

Logický člen s aktivním výstupem – Princip 2 Jsou všechny emitory tranzistoru T1 v log. 1. Prochází proud kolektorem tranzistoru T1 a otevírá se tranzistor T2. Vlivem poklesu napětí na kolektoru T2 se uzavírá tranzistor T4. Na R3 vznikne pak úbytek napětí, který otevírá tranzistor T3. Tímto se na výstup dostává nulový potenciál , kterému odpovídá logická 0.

Logický člen s aktivním výstupem – Princip 3 Je alespoň jeden z emitorů tranzistoru T1 v log. 0. Prochází proud přechodem báze – emitor tranzistoru T1 ( proud závěrný). Kolektorem T1 prochází malý zbytkový proud a tedy tranzistor T2 proud nevede. Na kolektoru T2 je kladné napětí (je uzavřen) a jím se otevírá tranzistor T4. Pak přes vodivý tranzistor T4 a diodu D je na výstupu kladné napětí – odpovídající log. 1.

Logický člen s aktivním výstupem – Závěr Dioda D zajistí v obvodu svým prahovým napětím spolehlivé uzavření tranzistoru T4. Rezistor R3 – Vytváří se na nim vhodný úbytek napětí pro otevření tranzistoru T3. Rezistor R4 – Omezuje kolektorový proud.

Závěr Probrali jsme princip hradla NAND realizovaného TTL technologii. Hradla AND, OR, NOR, NOT jsou realizovány podobně (jak NAND) a na úrovní střední školy se jimi nebudeme zabývat. Další dvě struktury již nejsou zpracovány elektronicky, jedná se o: Logický člen s otevřeným kolektorem Logický člen vysoké impedance (třístavový)

POUŽITÁ LITERATURA PALACKÝ, Petr. Číslicová a mikroprocesorová technika. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2007. 1 CD-R. ISBN 978-80-248-1494-0. MATOUŠEK, David. Číslicová technika: základy konstruktérské praxe. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2001, 207 s. ISBN 80-730-0025-3