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TTL Es una familia lógica o lo que es lo mismo, una tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales. En los componentes fabricados con tecnología TTL los elementos de entrada y salida del dispositivo son transistores bipolares.

La tecnología TTL se caracteriza por tener tres etapas: • Etapa de entrada por emisor: se utiliza un transistor multiemisor en lugar de la matriz de diodos de DTL • Separador de fase: es un transistor conectado en emisor común que produce en su colector y emisor señales en contrafase Driver: está formada por varios transistores, separados en dos grupos. El primero va conectado al emisor del separador de fase El segundo grupo va conectado al colector del divisor de fase y produce el nivel alto. Características generales. Tensión de alimentación: 5 V típica, con rango entre los 4,75V y los 5,25V para la 74 y 4,5 V a 5,5 V para la 54. Lógica positiva: el “1”lógico es de mayor tensión que el “0” lógico. Rango de temperatura: de 0 °C a 70 °C para la serie 74 y de -55º a 125 °C para la 54. Niveles de tensión de entrada para el “0” lógico (VIL): entre 0V y 0,8V. Niveles de tensión de entrada para el “1” lógico (VIH): entre 2,4V y VCC

Velocidad de transmisión entre los estados lógicos: alrededor de 400 Mhz. Subfamilias

TTL estándar El circuito funciona con una alimentación única de + 5V, ± 5 % y es compatible con todos los circuitos de otras subfamilias TTL, así como también con la familia lógica DTL. Tiene un retraso típico de 10 ns, temperatura de trabajo de 0ºC a 70ºC, fan-out de 10, margen de ruido en estado 0 y en 1 de 400 mV, una potencia de disipación de 10 mW or puerta y una frecuencia maxima para los flip-flop de 35 MHz. Corresponde a la serie SN 54174 de Texas, conocida y utilizada mundialmente. TTL de Baja Potencia. Tiene un retraso de propagación típico de 33 ns, una potencia de consumo por puerta de 1 mW y una frecuencia máxima de 3 MHz de funcionamiento para los flip-flop. Su empleo se especializa en aplicaciones de bajo consumo y mínima disipación. TTL de Alta Potencia. Los parámetros típicos de esta subfamilia son: retraso en la propagación por puerta de 6 ns, consumo de 22 mW por puerta y frecuencia operativa máxima de flip-flop de 50 MHz.

TTL Schottky El circuito es similar al TTL de alta velocidad, pero la base de cada transistor está conectada al colector a través de un diodo de Schottky. El diodo actúa como desviador del exceso de corriente de base cuando el transistor se activa, y guarda una carga almacenada, evitando la saturación de los transistores. La ausencia de-una carga almacenada reduce el tiempo del cambio del transistor y aumenta la velocidad del circuito. La subfamilia Schottky tiene una propagación típica de 3 ns, un consumo de 19 mW y una frecuencia máxima de flip-flop de 125 MHz. TTL Schottky de Baja Potencia. El circuito TTL Schottky de baja potencia es el más reciente de la familia TTL y con él se ha intentado llegar a un compromiso entre la velocidad y la potencia consumida.. Tiene una propagación típica de 10 ns (igual que la TTL estándar) y un consumo por puerta de sólo 2 mW, con una frecuencia máxima de flip-flop de 35 MHz.

Configuraciones de salida TTL. Por resistencia de colector La resistencia de polarización R2 del transistor T2 va integrada en el propio circuito integrado, provocando que cuando éste conduzca (VCE=0) VRC= VCC. IC= VCC/RC, provocando con ello una disipación de potencia en dicha resistencia, lo que provoca un calentamiento que hay que disipar y que impide un alto nivel de integración (nivel de integración = número de puertas lógicas dentro del circuito integrado). Hoy día no se utiliza debido al inconveniente expuesto.

Totem-pole Mediante el transistor T2 se consigue que cuando un transistor conduce (T4) el otro (T3) esté abierto. De esta manera se consigue obtener un “1” de salida, pero con la ventaja de que aunque pasa corriente por T4 como su caída de tensión es en teoría 0V su disipación de potencia es 0mW y la potencia disipada por R4 es baja ya que R4=100Ω. En la otra posición T2 consigue que cuando T3 conduzca, T4 está abierto, provocando que la intensidad por T4=0mA y por lo tanto la potencia disipada sea 0mW. Como T3 conduce su VCE=0 y por lo tanto la potencia disipada =0mW. Como se puede apreciar en los dos casos la potencia disipada es muy baja, permitiendo ello altos niveles de integración. NUNCA dos salidas en paralelo.

Colector abierto. La configuración es exactamente igual a la de “Resistencia de colector”, solamente que dicha resistencia no está integrada en el circuito si no que es la propia carga. La principal utilización es el gobierno directo de cargas que precisan unas tensiones o corrientes superiores a los niveles de la familia. Por otro lado, permiten la realización de puertas AND por conexión con solo unir en paralelo las salidas de varios circuitos integrados.

Triestado

La configuración es similar a la Totem-pole, pero se le añade un transistor T5 que es gobernado por la patilla de inhibición, de forma que introduciendo un “1” se le hace conducir haciendo que su VCE=0. Esto provoca que T1 conduzca y provoque el corte de T2, que a su vez provoca el corte de T3. Al mismo tiempo la conducción de T5 provoca el corte de T4. Como se puede apreciar el meter un “1” en T5 los dos transistores T4 y T3 están cortados. Lo que provoca que el potencial en vo sea nulo, esto es haya una alta impedancia o aire. Cuando la entrada de inhibición es 0, provoca que T5 esté cortado y que su influencia sea nula en el funcionamiento del circuito y este se comporte como la función que implementa. En este caso una puerta NAND. La principal aplicación, como se puede apreciar en la figura, es la construcción de buses de comunicación en los que cada puerta deposita la información de manera aleatoria. NUNCA SE DEBEN HABILITAR DOS PUERTAS AL MISMO TIEMPO ya que ello provocaría el mismo problema que en la configuración Totem-pole.

𝐼^2 𝐿 (Lógica de Inyección Integrada) La lógica de inyección integrada (en inglés integrated injection logic, IIL, I2L o I2L) es una familia de circuitos digitales construidos con transistores de juntura bipolar de colector múltiple (BJT). Cuando se introdujo su velocidad era comparable a los TTL además de que casi eran de tan baja potencia como los CMOS, Volviéndose ideal para su uso en circuitos integrados VLSI. Aunque los niveles lógicos son muy cercanos entre sí (Alto: 0.7 V, Bajo: 0.2 V), I2L tenía una alta inmunidad al ruido debido a que operaba por corriente en vez de voltaje Operación 

El corazón de un circuito I2L es el inversor de colector abierto y emisor común.

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Típicamente, un inversor consiste en un transistor NPN con el emisor conectado a tierra y la base alimentada por una corriente entrante. La entrada se suple por la base ya sea por una corriente aplicada (nivel lógico bajo) o una condición de alta impedancia (alto nivel lógico). La salida de un inversor es el colector. Además, el colector puede ser un puente que podría ir a tierra (nivel lógico bajo) o una condición de alta impedancia (nivel lógico alto)