Рис. 1. Схема базового логічного елемента ТТЛ 2И-НЕ

Рис. 2. Передатна характеристика елемента ТТЛ 2И-НЕ

Схема базового елемента цифрових мікросхем ТТЛ – елемента 2И-НЕ – приведена на рис. 1. Він складається з вхідного многоеміттерного транзистора VT1, парафазного підсилювального каскаду на транзисторі VT2 і двотактного вихідного каскаду на транзисторах V73, VT4. Останні два каскади на транзисторах за своєю побудовою нагадують фазоінверсного і вихідний каскади бестрансформаторним підсилювача звукової частоти (34).

Передатна характеристика такого логічного елемента зображена на рис. 2. Якщо вхідна напруга знаходиться в межах 0 … 0,5 В, то емітер-ний р-п перехід транзистора VT1 відкритий, але напруга на його базі недостатньо для відкривання колекторного переходу цього транзистора і Еміт-терни переходів транзисторів VT2, VT4. Тому транзистори VT2 і VT4 закриті, a ѴТЗ – відкритий напругою, що надходять на його базу через резистор R2. Діод VD3 відкритий і на виході елемента напруга становить приблизно 3 … 4 В (рис. 2, точка а). Збільшення вхідної напруги призводить до поступового відкриванню транзистора ѴТ2, зменшенню напруги на базі транзистора ѴТЗ і його поступового плавного закривання (рис. 2, ділянка б-в). Подальше збільшення вхідної напруги призводить до ще більшого відкриванню транзистора ѴТ2, збільшення напруги на резисторі R3 і відкриванню емітерного переходу транзистора VT4. Це призводить до того, що емітерний перехід транзистора VT4 шунтує резистор R3, транзистор VT2 починає різко відкриватися, а напруга на виході елемента зменшуватися. У цей момент (рис. 2, ділянка в-г) всі транзистори відкриті і знаходяться в активному режимі – це ділянка характеристики елемента, який можна використовувати для обробки аналогових сигналів. Цей режим характеризується високим крутизною передавальної характеристики і максимальної споживаної від джерела живлення потужністю, так як через відкриті транзистори ѴТЗ і ѴТ4 протікає наскрізний струм, що обмежується резистором R4.

Якщо продовжувати збільшувати вхідна напруга, то транзистори ѴТ2 і ѴТ4 перейдуть в режим насичення (рис. 2, ділянка г-д), що призведе до більш плавного зменшенню вихідного напруги. Якщо ж вхідна напруга виявиться вище 2 … 2,5 В, то транзистор ѴТЗ закриється і значення вихідної напруги не перевищить напруги насичення транзистора ѴТ4 (0,4 В),

Передатна характеристика елемента ТТЛ температурно залежна: при підвищенні температури навколишнього середовища до +125 ° С вона зсувається вліво приблизно на 0,3 В, а при зменшенні до -60 ° С – вправо на ту ж величину. Протяжність лінійної ділянки по виходу становить 1,5 … 1,8 В.

Література: І. А. Нечаєв, Масова Радіо Бібліотека (МРБ), Випуск 1172, 1992 рік.