ट्रांजिस्टर -परंपरावादी तर्क

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ट्रांजिस्टर -ट्रांसिस्टर लॉजिक (टीटीएल) एक लॉजिक परिवार है जो द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर से बनाया गया है।इसका नाम यह दर्शाता है कि ट्रांजिस्टर दोनों लॉजिक फ़ंक्शन (फर्स्ट ट्रांजिस्टर) और एम्पलीफाइंग फ़ंक्शन (दूसरा ट्रांजिस्टर) दोनों का प्रदर्शन करते हैं, जैसा कि रेसिस्टर्स -ट्रांसिस्टर लॉजिक (आरटीएल) या डायोड -ट्रांसिस्टर लॉजिक (डीटीएल) के विपरीत है।

TTL इंटीग्रेटेड सर्किट (ICS) का उपयोग व्यापक रूप से कंप्यूटर, औद्योगिक नियंत्रण, परीक्षण उपकरण और इंस्ट्रूमेंटेशन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और सिंथेसाइज़र जैसे अनुप्रयोगों में किया गया था।कभी-कभी लॉजिक लेवल | TTL- संगत लॉजिक लेवल सीधे TTL इंटीग्रेटेड सर्किट के साथ जुड़े नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, उनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक इंस्ट्रूमेंट्स के इनपुट और आउटपुट पर किया जा सकता है।[1] सिल्वेनिया इलेक्ट्रिक उत्पादों द्वारा 1963 में एकीकृत सर्किट फॉर्म में उनके परिचय के बाद, टीटीएल एकीकृत सर्किट कई अर्धचालक कंपनियों द्वारा निर्मित किए गए थे।टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा 7400 श्रृंखला विशेष रूप से लोकप्रिय हो गई।टीटीएल निर्माताओं ने लॉजिक गेट्स, फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) की एक विस्तृत श्रृंखला की पेशकश की। फ्लिप-फ्लॉप, काउंटर और अन्य सर्किट।मूल टीटीएल सर्किट डिजाइन की विविधताओं ने डिजाइन अनुकूलन की अनुमति देने के लिए उच्च गति या कम बिजली अपव्यय की पेशकश की।टीटीएल डिवाइस मूल रूप से सिरेमिक और प्लास्टिक दोहरे इन-लाइन पैकेज (एस) और फ्लैट-पैक रूप में बनाए गए थे।कुछ टीटीएल चिप्स अब सतह-माउंट प्रौद्योगिकी पैकेजों में भी बनाए जाते हैं।

TTL कंप्यूटर और अन्य डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव बन गया।बहुत बड़े-पैमाने के एकीकरण (VLSI) के बाद भी CMOS एकीकृत सर्किट माइक्रोप्रोसेसर्स ने कई-चिप प्रोसेसर को अप्रचलित कर दिया, TTL उपकरणों को अभी भी अधिक घनी एकीकृत घटकों के बीच गोंद लॉजिक इंटरफेसिंग के रूप में व्यापक उपयोग पाया गया।

इतिहास

1979 के आसपास टीटीएल चिप्स से निर्मित एक वास्तविक समय की घड़ी

टीटीएल का आविष्कार 1961 में टीआरडब्ल्यू इंक के जेम्स एल। बुई द्वारा किया गया था, जिसने इसे घोषित किया, विशेष रूप से नए विकासशील एकीकृत सर्किट डिजाइन प्रौद्योगिकी के अनुकूल।TTL के लिए मूल नाम ट्रांजिस्टर-युग्मित ट्रांजिस्टर लॉजिक (TCTL) था।[2] पहला वाणिज्यिक एकीकृत-सर्किट टीटीएल उपकरणों का निर्माण सिल्वेनिया द्वारा 1963 में किया गया था, जिसे सिल्वेनिया यूनिवर्सल हाई-लेवल लॉजिक फैमिली (SUHL) कहा जाता है।[3] सिल्वेनिया भागों का उपयोग फीनिक्स मिसाइल के नियंत्रण में किया गया था।[3]TTL इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम डिजाइनरों के साथ लोकप्रिय हो गया, जब टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने 1964 में सैन्य तापमान रेंज के साथ ICS की 5400 श्रृंखला और बाद में 7400 श्रृंखलाओं को एक संकीर्ण रेंज में निर्दिष्ट किया और 1966 में सस्ती प्लास्टिक पैकेजों के साथ निर्दिष्ट किया।[4] टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स 7400 परिवार एक उद्योग मानक बन गया।मोटोरोला, एएमडी, फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर, इंटेल, इंटरसिल, साइननेटिक्स, मुलार्ड, सीमेंस, एसजीएस-थॉमसन, आरआईएफए (निर्माता), नेशनल सेमीकंडक्टर, नेशनल सेमीकंडक्टर द्वारा संगत भागों को बनाया गया था।[5][6] और कई अन्य कंपनियां, यहां तक कि पूर्वी ब्लॉक (सोवियत संघ, जीडीआर, पोलैंड, चेकोस्लोवाकिया, हंगरी, रोमानिया में - विवरण के लिए यूरोप और पूर्वी ब्लॉक में 7400 श्रृंखला#दूसरे स्रोत देखें) देखें।न केवल अन्य लोगों ने संगत टीटीएल भागों को बनाया, बल्कि कई अन्य सर्किट प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके संगत भागों को भी बनाया गया था।कम से कम एक निर्माता, आईबीएम, ने अपने स्वयं के उपयोग के लिए गैर-संगत टीटीएल सर्किट का उत्पादन किया;आईबीएम ने आईबीएम सिस्टम/38, आईबीएम 4300, और आईबीएम 3081 में तकनीक का उपयोग किया।[7] टीटीएल शब्द को बीजेटी लॉजिक की कई क्रमिक पीढ़ियों पर लागू किया जाता है, जिसमें लगभग दो दशकों में गति और बिजली की खपत में क्रमिक सुधार होते हैं।सबसे हाल ही में पेश किया गया परिवार 74FXX आज भी (2019 के रूप में) बेचा जाता है, और 90 के दशक के अंत में व्यापक रूप से उपयोग किया गया था।74AS/ALS एडवांस्ड Schottky को 1985 में पेश किया गया था।[8] 2008 तक, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने कई अप्रचलित प्रौद्योगिकी परिवारों में अधिक सामान्य-उद्देश्य चिप्स की आपूर्ति जारी रखी है, जो कीमतों में वृद्धि हुई है।आमतौर पर, TTL चिप्स प्रत्येक को कुछ सौ ट्रांजिस्टर से अधिक नहीं एकीकृत करता है।एक एकल पैकेज के भीतर फ़ंक्शन आम तौर पर कुछ लॉजिक गेट्स से लेकर माइक्रोप्रोसेसर बिट-स्लाइस तक होते हैं।टीटीएल भी महत्वपूर्ण हो गया क्योंकि इसकी कम लागत ने डिजिटल तकनीकों को आर्थिक रूप से व्यावहारिक रूप से व्यावहारिक रूप से एनालॉग तरीकों से किए गए कार्यों के लिए किया था।[9] पहले व्यक्तिगत कंप्यूटरों के पूर्वज केनबाक -1 ने माइक्रोप्रोसेसर चिप के बजाय अपनी केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के लिए टीटीएल का उपयोग किया, जो 1971 में उपलब्ध नहीं था।[10] 1970 से डेटापॉइंट 2200 ने अपने सीपीयू के लिए टीटीएल घटकों का उपयोग किया और इंटेल 8008 और बाद में x86 निर्देश सेट के लिए आधार था।[11] 1973 के ज़ेरॉक्स ऑल्टो और 1981 ज़ेरॉक्स स्टार वर्कस्टेशन, जिन्होंने ग्राफिकल यूजर इंटरफेस पेश किया, क्रमशः टीटीएल सर्किट का उपयोग अंकगणित लॉजिक यूनिट्स (एलस) और बिट्सलिस के स्तर पर एकीकृत किया गया।अधिकांश कंप्यूटरों ने 1990 के दशक में अच्छी तरह से बड़े चिप्स के बीच TTL- संगत गोंद तर्क का उपयोग किया।प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस के आगमन तक, विकास के तहत प्रोटोटाइप और हार्डवेयर एमुलेशन माइक्रोआर्किटेक्चर के लिए असतत द्विध्रुवी तर्क का उपयोग किया गया था।

कार्यान्वयन

मौलिक टीटीएल गेट

एक साधारण आउटपुट चरण (सरलीकृत) के साथ दो-इनपुट टीटीएल नंद गेट

टीटीएल इनपुट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक हैं।NAND इनपुट्स के मामले में, इनपुट कई-एमिटर ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक हैं, कार्यात्मक रूप से कई ट्रांजिस्टर के बराबर जहां बेस और कलेक्टरों को एक साथ बांधा जाता है।[12] आउटपुट एक सामान्य एमिटर एम्पलीफायर द्वारा बफर किया जाता है।

दोनों तार्किक इनपुट।जब सभी इनपुट उच्च वोल्टेज पर आयोजित किए जाते हैं, तो मल्टीपल-एमिटर ट्रांजिस्टर के बेस-एमिटर जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होते हैं।DTL के विपरीत, एक छोटा "कलेक्टर" करंट (लगभग 10) A) प्रत्येक इनपुट द्वारा खींचा जाता है।इसका कारण यह है कि ट्रांजिस्टर द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर#ऑपरेशन के क्षेत्रों में है। रिवर्स-एक्टिव मोड।प्रतिरोधक के माध्यम से और कई एमिटर ट्रांजिस्टर के आधार में सकारात्मक रेल से लगभग निरंतर प्रवाह प्रवाह होता है।[13] यह वर्तमान आउटपुट ट्रांजिस्टर के बेस -एमिटर जंक्शन से गुजरता है, जिससे यह आउटपुट वोल्टेज कम (तार्किक शून्य) का संचालन और खींचने की अनुमति देता है।

एक इनपुट तार्किक शून्य। ध्यान दें कि मल्टीपल-एमिटर ट्रांजिस्टर के बेस-कॉलेक्टर जंक्शन और आउटपुट ट्रांजिस्टर के बेस-एमिटर जंक्शन अवरोधक और जमीन के निचले हिस्से के बीच श्रृंखला में हैं। यदि एक इनपुट वोल्टेज शून्य हो जाता है, तो कई-एमिटर ट्रांजिस्टर का संबंधित बेस-एमिटर जंक्शन इन दो जंक्शनों के समानांतर होता है। वर्तमान स्टीयरिंग नामक एक घटना का मतलब है कि जब अलग-अलग थ्रेशोल्ड वोल्टेज वाले दो वोल्टेज-स्थिर तत्व समानांतर में जुड़े होते हैं, तो वर्तमान छोटे थ्रेशोल्ड वोल्टेज के साथ पथ के माध्यम से प्रवाहित होता है। अर्थात्, वर्तमान इस इनपुट से और शून्य (कम) वोल्टेज स्रोत में प्रवाहित होता है। नतीजतन, आउटपुट ट्रांजिस्टर के आधार के माध्यम से कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होता है, जिससे यह आचरण बंद हो जाता है और आउटपुट वोल्टेज उच्च (तार्किक एक) हो जाता है। संक्रमण के दौरान इनपुट ट्रांजिस्टर अपने सक्रिय क्षेत्र में संक्षेप में है; तो यह आउटपुट ट्रांजिस्टर के आधार से एक बड़ा करंट दूर खींचता है और इस प्रकार जल्दी से अपने आधार का निर्वहन करता है। यह DTL पर TTL का एक महत्वपूर्ण लाभ है जो एक डायोड इनपुट संरचना पर संक्रमण को गति देता है।[14] एक साधारण आउटपुट चरण के साथ TTL का मुख्य नुकसान आउटपुट लॉजिकल 1 पर अपेक्षाकृत उच्च आउटपुट प्रतिरोध है जो आउटपुट कलेक्टर रोकनेवाला द्वारा पूरी तरह से निर्धारित होता है।यह उन इनपुट की संख्या को सीमित करता है जिन्हें कनेक्ट किया जा सकता है (फैनआउट)।सरल आउटपुट चरण के कुछ लाभ उच्च वोल्टेज स्तर (v तक) हैCC) आउटपुट लॉजिकल 1 जब आउटपुट लोड नहीं होता है।

एक सामान्य भिन्नता आउटपुट ट्रांजिस्टर के कलेक्टर रोकनेवाला को छोड़ देती है, जिससे एक ओपन-कलेक्टर आउटपुट बन जाता है।यह डिज़ाइनर को कई लॉजिक गेट्स के ओपन-कलेक्टर आउटपुट को एक साथ जोड़कर और एक एकल बाहरी पुल-अप रेसिस्टर प्रदान करके तर्क को गढ़ने की अनुमति देता है।यदि कोई भी तर्क गेट लॉजिक कम (ट्रांजिस्टर कंडक्टिंग) बन जाता है, तो संयुक्त आउटपुट कम होगा।इस प्रकार के गेट के उदाहरण 7401 हैं[15] और 7403 श्रृंखला।कुछ फाटकों के ओपन-कलेक्टर आउटपुट में अधिकतम अधिकतम वोल्टेज होता है, जैसे कि 7426 के लिए 15 वी,[16] TTL लोड के अलावा अन्य ड्राइविंग करते समय उपयोगी।

TTL एक टोटेम-पोल आउटपुट स्टेज के साथ

एक टोटेम-पोल आउटपुट चरण के साथ मानक टीटीएल नंद, 7400 में चार में से एक

सरल आउटपुट चरण के उच्च आउटपुट प्रतिरोध के साथ समस्या को हल करने के लिए दूसरा योजनाबद्ध यह एक टोटेम-पोल (पुश-पुल आउटपुट | पुश-पुल) आउटपुट में जोड़ता है।इसमें दो एन-पी-एन ट्रांजिस्टर वी शामिल हैं3 और वी4, लिफ्टिंग डायोड वी5 और वर्तमान-सीमित अवरोधक आर3 (दाईं ओर आंकड़ा देखें)।यह ऊपर के समान वर्तमान स्टीयरिंग विचार को लागू करके संचालित है।

जब वी2 बंद है, वी4 के रूप में अच्छी तरह से और वी है3 उच्च आउटपुट वोल्टेज (लॉजिकल 1) का उत्पादन करने वाले एक सामान्य कलेक्टर के रूप में सक्रिय क्षेत्र में संचालित होता है।

जब वी2 पर है, यह v को सक्रिय करता है4, आउटपुट के लिए कम वोल्टेज (तार्किक 0) ड्राइविंग।फिर से एक वर्तमान-स्टीयरिंग प्रभाव है: वी की श्रृंखला संयोजन2का सी-ई जंक्शन और वी4S B-E जंक्शन V की श्रृंखला के साथ समानांतर है3 बी-ई, वी5एनोड-कैथोड जंक्शन, और वी4 सी-ई।दूसरी श्रृंखला संयोजन में उच्च सीमा वोल्टेज है, इसलिए इसके माध्यम से कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होता है, अर्थात् वी3 बेस करंट से वंचित है।ट्रांजिस्टर वी3 बंद हो जाता है और यह आउटपुट पर प्रभाव नहीं डालता है।

संक्रमण के बीच में, रोकनेवाला आर3 सीरीज़ कनेक्टेड ट्रांजिस्टर वी के माध्यम से सीधे प्रवाह को सीमित करता है3, डायोड वी5 और ट्रांजिस्टर वी4 यह सब संचालन कर रहे हैं।यह आउटपुट लॉजिकल 1 और ग्राउंड से छोटे कनेक्शन के मामले में आउटपुट करंट को भी सीमित करता है।आउटपुट चरण से पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधों को हटाकर बिजली की खपत को प्रभावित किए बिना गेट की ताकत को बढ़ाया जा सकता है।[17][18] टोटेम-पोल आउटपुट चरण के साथ टीटीएल का मुख्य लाभ आउटपुट लॉजिकल 1 पर कम आउटपुट प्रतिरोध है।यह ऊपरी आउटपुट ट्रांजिस्टर वी द्वारा निर्धारित किया जाता है3 एक एमिटर अनुयायी के रूप में सक्रिय क्षेत्र में काम करना।रोकनेवाला आर3 आउटपुट प्रतिरोध को नहीं बढ़ाता है क्योंकि यह V में जुड़ा हुआ है3 कलेक्टर और इसके प्रभाव को नकारात्मक प्रतिक्रिया द्वारा मुआवजा दिया जाता है।टोटेम-पोल आउटपुट चरण का एक नुकसान आउटपुट लॉजिकल 1 (भले ही आउटपुट अनलोड किया गया हो) का वोल्टेज स्तर (3.5 V से अधिक नहीं) है।इस कमी का कारण V में वोल्टेज ड्रॉप्स हैं3 बेस -एमिटर और वी5 एनोड -कैथोड जंक्शन।

इंटरफेसिंग विचार

DTL की तरह, TTL एक वर्तमान-सिंकिंग लॉजिक है क्योंकि एक करंट को लॉजिक 0 वोल्टेज स्तर पर लाने के लिए इनपुट से खींचा जाना चाहिए।ड्राइविंग चरण को एक मानक टीटीएल इनपुट से 1.6 एमए तक अवशोषित करना चाहिए, जबकि वोल्टेज को 0.4 वोल्ट से अधिक तक बढ़ने की अनुमति नहीं देता है।[19] 10 मानक इनपुट चरणों (10 का एक प्रशंसक) तक ड्राइविंग करते समय सबसे आम टीटीएल गेट्स का आउटपुट चरण सही ढंग से कार्य करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है।TTL इनपुट कभी -कभी एक तार्किक 1 प्रदान करने के लिए केवल तैरने के लिए छोड़ दिया जाता है, हालांकि इस उपयोग की सिफारिश नहीं की जाती है।[20] मानक टीटीएल सर्किट 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति के साथ काम करते हैं।एक TTL इनपुट सिग्नल को 0 & nbsp; v और 0.8 & nbsp; v के बीच ग्राउंड टर्मिनल के संबंध में, और 2 & nbsp; v और v के बीच उच्च के रूप में परिभाषित किया गया हैCC (5 & nbsp; v),[21][22] और यदि 0.8 & nbsp; v और 2.0 & nbsp; v के बीच एक वोल्टेज सिग्नल को एक TTL गेट के इनपुट में भेजा जाता है, तो गेट से कोई निश्चित प्रतिक्रिया नहीं होती है और इसलिए इसे अनिश्चित माना जाता है (सटीक तर्क स्तर उप-प्रकारों के बीच थोड़ा भिन्न होता है।और तापमान से)।TTL आउटपुट आमतौर पर 0.0 & nbsp; v और 0.4 & nbsp; v के बीच कम और 2.4 & nbsp; v और v के बीच की संकीर्ण सीमाओं तक सीमित हैं।CC एक उच्च के लिए, कम से कम 0.4 & nbsp; v शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स) प्रदान करता है। टीटीएल स्तरों का मानकीकरण इतना सर्वव्यापी है कि जटिल सर्किट बोर्डों में अक्सर उपलब्धता और लागत के लिए चुने गए कई अलग -अलग निर्माताओं द्वारा किए गए टीटीएल चिप्स होते हैं, संगतता का आश्वासन दिया जाता है। दो सर्किट बोर्ड इकाइयां एक ही असेंबली लाइन से अलग -अलग दिनों या हफ्तों पर एक ही विधानसभा लाइन में बोर्ड पर समान पदों पर चिप्स के ब्रांडों का एक अलग मिश्रण हो सकता है; मूल घटकों की तुलना में वर्षों बाद निर्मित चिप्स के साथ मरम्मत संभव है। उपयोगी व्यापक सीमाओं के भीतर, लॉजिक गेट्स को विद्युत सीमाओं के लिए चिंता के बिना आदर्श बूलियन उपकरणों के रूप में माना जा सकता है। ड्राइवर चरण के कम आउटपुट प्रतिबाधा के कारण 0.4V शोर मार्जिन पर्याप्त है, अर्थात्, अपरिभाषित क्षेत्र में इनपुट को चलाने के लिए आउटपुट पर सुपरिंपोज किए गए शोर पावर की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता है।

कुछ मामलों में (जैसे, जब एक टीटीएल लॉजिक गेट के आउटपुट का उपयोग सीएमओएस गेट के इनपुट को चलाने के लिए किया जाना चाहिए), तो आउटपुट लॉजिकल 1 पर टोटेम-पोल आउटपुट स्टेज के वोल्टेज स्तर को V के करीब बढ़ाया जा सकता हैCC V4 कलेक्टर और सकारात्मक रेल के बीच एक बाहरी रोकनेवाला को जोड़कर।यह खींच-अप रोकनेवाला V5 कैथोड और कट-ऑफ डायोड।[23] हालांकि, यह तकनीक वास्तव में परिष्कृत टोटेम-पोल आउटपुट को एक साधारण आउटपुट चरण में परिवर्तित करती है, जिसमें उच्च स्तर (बाहरी अवरोधक द्वारा निर्धारित) ड्राइविंग करते समय महत्वपूर्ण आउटपुट प्रतिरोध होता है।

पैकेजिंग

1963-1990 की अवधि के अधिकांश एकीकृत सर्किट की तरह, वाणिज्यिक टीटीएल उपकरणों को आमतौर पर दोहरे इन-लाइन पैकेज (डीआईपीएस) में पैक किया जाता है, आमतौर पर 14 से 24 पिन के साथ,[24] होल या सॉकेट माउंटिंग के लिए।एपॉक्सी प्लास्टिक (पीडीआईपी) पैकेज का उपयोग अक्सर वाणिज्यिक तापमान सीमा घटकों के लिए किया जाता था, जबकि सैन्य तापमान सीमा भागों के लिए सिरेमिक पैकेज (सीडीआईपी) का उपयोग किया जाता था।

बीम लीड टेक्नोलॉजी | बीम-लीड चिप के बिना पैकेज के मर जाता है विधानसभा के लिए बड़े सरणियों में हाइब्रिड एकीकृत सर्किट के रूप में बनाया गया था।सैन्य और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए भागों को फ्लैटपैक (इलेक्ट्रॉनिक्स) में पैक किया गया था, जो सतह-माउंट पैकेज का एक रूप है, जिसमें मुद्रित सर्किट बोर्डों को वेल्डिंग या टांका लगाने के लिए उपयुक्त है।आज[when?], कई टीटीएल-संगत उपकरण सतह-माउंट पैकेजों में उपलब्ध हैं, जो-होल पैकेजों की तुलना में प्रकार के व्यापक सरणी में उपलब्ध हैं।

टीटीएल विशेष रूप से द्विध्रुवी एकीकृत सर्किट के लिए अनुकूल है क्योंकि एक गेट के अतिरिक्त इनपुट को इनपुट ट्रांजिस्टर के एक साझा आधार क्षेत्र पर अतिरिक्त उत्सर्जक की आवश्यकता होती है।यदि व्यक्तिगत रूप से पैक किए गए ट्रांजिस्टर का उपयोग किया गया था, तो सभी ट्रांजिस्टर की लागत इस तरह के इनपुट संरचना का उपयोग करने से एक को हतोत्साहित करेगी।लेकिन एक एकीकृत सर्किट में, अतिरिक्त गेट इनपुट के लिए अतिरिक्त उत्सर्जक केवल एक छोटा क्षेत्र जोड़ते हैं।

कम से कम एक कंप्यूटर निर्माता, आईबीएम, ने टीटीएल के साथ अपने स्वयं के फ्लिप चिप एकीकृत सर्किट का निर्माण किया;ये चिप्स सिरेमिक मल्टी-चिप मॉड्यूल पर लगाए गए थे।[25][26]


अन्य तर्क परिवारों के साथ तुलना

Main article: Logic family

TTL डिवाइस आराम से समान CMOS उपकरणों की तुलना में काफी अधिक शक्ति का उपभोग करते हैं, लेकिन बिजली की खपत CMOS उपकरणों के लिए तेजी से घड़ी की गति के साथ नहीं बढ़ती है।[27] समकालीन एमिटर युग्मित लॉजिक सर्किट की तुलना में, टीटीएल कम शक्ति का उपयोग करता है और इसमें आसान डिजाइन नियम हैं, लेकिन काफी धीमा है। डिजाइनर सर्वश्रेष्ठ समग्र प्रदर्शन और अर्थव्यवस्था को प्राप्त करने के लिए एक ही प्रणाली में ईसीएल और टीटीएल उपकरणों को जोड़ सकते हैं, लेकिन दो तर्क परिवारों के बीच स्तर-स्थानांतरण उपकरणों की आवश्यकता होती है। टीटीएल शुरुआती सीएमओएस उपकरणों की तुलना में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से नुकसान के लिए कम संवेदनशील है।

टीटीएल उपकरणों की आउटपुट संरचना के कारण, आउटपुट प्रतिबाधा उच्च और निम्न अवस्था के बीच विषम है, जिससे उन्हें ट्रांसमिशन लाइनों के लिए अनुपयुक्त बना दिया जाता है। यह दोष आमतौर पर विशेष लाइन-चालक उपकरणों के साथ आउटपुट को बफर करके दूर किया जाता है जहां सिग्नल केबल के माध्यम से भेजे जाने की आवश्यकता होती है। ईसीएल, इसकी सममित कम-प्रतिबाधा उत्पादन संरचना के आधार पर, यह दोष नहीं है।

टीटीएल टोटेम-पोल आउटपुट संरचना में अक्सर एक क्षणिक ओवरलैप होता है जब ऊपरी और निचले दोनों ट्रांजिस्टर का संचालन हो रहे होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बिजली की आपूर्ति से वर्तमान की पर्याप्त पल्स होता है। ये दालें कई एकीकृत सर्किट पैकेजों के बीच अप्रत्याशित तरीकों से युगल कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप शोर मार्जिन और कम प्रदर्शन कम हो सकता है। टीटीएल सिस्टम में आमतौर पर हर एक या दो आईसी पैकेजों के लिए एक डिकॉउलिंग कैपेसिटर होता है, ताकि एक टीटीएल चिप से एक वर्तमान पल्स पल -पल आपूर्ति वोल्टेज को दूसरे में कम न करे।

1980 के दशक के मध्य से, कई निर्माता टीटीएल-संगत इनपुट और आउटपुट स्तर के साथ सीएमओएस लॉजिक समकक्षों की आपूर्ति करते हैं, आमतौर पर समकक्ष टीटीएल घटक के समान और समान पिनआउट के साथ भाग संख्या को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, 74HCT00 श्रृंखला द्विध्रुवी 7400 श्रृंखला भागों के लिए कई ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन प्रदान करती है, लेकिन सीएमओएस तकनीक का उपयोग करती है।

उप-प्रकार

प्रौद्योगिकी की क्रमिक पीढ़ियों ने बेहतर बिजली की खपत या स्विचिंग गति, या दोनों के साथ संगत भागों का उत्पादन किया।यद्यपि विक्रेताओं ने इन विभिन्न उत्पाद लाइनों को टीटीएल के रूप में शोट्की डायोड के साथ समान रूप से विपणन किया, कुछ अंतर्निहित सर्किट, जैसे कि एलएस परिवार में उपयोग किए जाने वाले, बल्कि डीटीएल माना जा सकता है।[28] मूल टीटीएल परिवार के लिए और उत्तराधिकारियों की विविधताएं, जिसमें 10Ns का एक विशिष्ट गेट प्रसार देरी और 10 & nbsp का एक पावर अपव्यय है; प्रति गेट, एक पावर -डेले उत्पाद (पीडीपी) के लिए या लगभग 100 जूल की ऊर्जा स्विच करने के लिए, शामिल हैं: शामिल हैं:

  • कम-शक्ति टीटीएल (एल), जो बिजली की खपत में कमी के लिए स्विचिंग स्पीड (33NS) का कारोबार करती है (1 & nbsp; MW) (अब अनिवार्य रूप से CMOS लॉजिक द्वारा प्रतिस्थापित)
  • हाई-स्पीड टीटीएल (एच), मानक टीटीएल (6 एनएस) की तुलना में तेजी से स्विचिंग के साथ लेकिन काफी अधिक शक्ति अपव्यय (22 & एनबीएसपी; मेगावाट)
  • Schottky TTL (S), 1969 में पेश किया गया, जिसने चार्ज स्टोरेज को रोकने और स्विचिंग समय में सुधार करने के लिए गेट इनपुट पर Schottky डायोड क्लैंप का उपयोग किया। इन फाटकों ने अधिक तेज़ी से (3NS) संचालित किया, लेकिन उच्च शक्ति अपव्यय (19 & nbsp; MW) था
  • लो-पावर शोट्की टीटीएल (एलएस)-गति (9.5ns) और कम बिजली की खपत (2 & nbsp; MW), और लगभग 20 के पीडीपी का एक अच्छा संयोजन प्रदान करने के लिए कम-शक्ति टीटीएल और शोट्की डायोड के उच्च प्रतिरोध मूल्यों का उपयोग किया। पी.जे. संभवतः टीटीएल का सबसे आम प्रकार, इनका उपयोग माइक्रो कंप्यूटर में गोंद तर्क के रूप में किया गया था, अनिवार्य रूप से पूर्व एच, एल, और एस उप-परिवारों की जगह।
  • फास्ट (एफ) और एडवांस्ड-शॉट्की (एएस) एलएस के एलएस के वेरिएंट क्रमशः, 1985 में, मिलर इफेक्ट-किलर सर्किट के साथ, कम-से-उच्च संक्रमण को गति देने के लिए। इन परिवारों ने क्रमशः 10 पीजे और 4 पीजे के पीडीपी हासिल किए, सभी टीटीएल परिवारों में सबसे कम।
  • 3.3-वोल्ट बिजली की आपूर्ति और मेमोरी इंटरफेसिंग के लिए कम-वोल्टेज टीटीएल (LVTTL)।

अधिकांश निर्माता वाणिज्यिक और विस्तारित तापमान पर्वतमाला की पेशकश करते हैं: उदाहरण के लिए टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स 7400 सीरीज़ भागों को 0 से 70 & nbsp; ° C, और 5400 श्रृंखला उपकरणों को सैन्य-विशिष्ट तापमान रेंज से −55 से +125 & nbsp; ° C तक रेट किया गया है।

सैन्य और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए विशेष गुणवत्ता स्तर और उच्च-विश्वसनीयता वाले भाग उपलब्ध हैं।

अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए विकिरण-कठोर उपकरण (उदाहरण के लिए SNJ54 श्रृंखला से) की पेशकश की जाती है।

अनुप्रयोग

बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण उपकरणों के आगमन से पहले, टीटीएल एकीकृत सर्किट मिनीकॉम्प्यूटर और मेनफ्रेम कंप्यूटर कंप्यूटर के प्रोसेसर के लिए निर्माण की एक मानक विधि थी;जैसे कि डिजिटल उपकरण निगम वैक्स और डेटा जनरल ग्रहण, और मशीन टूल संख्यात्मक नियंत्रण, प्रिंटर और वीडियो डिस्प्ले टर्मिनलों जैसे उपकरणों के लिए।जैसे -जैसे माइक्रोप्रोसेसर्स अधिक कार्यात्मक होते गए, टीटीएल डिवाइस गोंद लॉजिक एप्लिकेशन के लिए महत्वपूर्ण हो गए, जैसे कि एक मदरबोर्ड पर फास्ट बस ड्राइवर, जो वीएलएसआई तत्वों में महसूस किए गए फ़ंक्शन ब्लॉकों को एक साथ जोड़ते हैं।

एनालॉग एप्लिकेशन

जबकि मूल रूप से तर्क-स्तरीय डिजिटल संकेतों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, एक टीटीएल इन्वर्टर को एनालॉग एम्पलीफायर के रूप में पक्षपाती किया जा सकता है।आउटपुट और इनपुट के बीच एक अवरोधक को जोड़ना एक नकारात्मक प्रतिक्रिया एम्पलीफायर के रूप में TTL तत्व को पूर्वाग्रह करता है।इस तरह के एम्पलीफायरों को डिजिटल डोमेन में एनालॉग सिग्नल को बदलने के लिए उपयोगी हो सकता है, लेकिन आमतौर पर इसका उपयोग नहीं किया जाएगा जहां एनालॉग प्रवर्धन प्राथमिक उद्देश्य है।[29] TTL इनवर्टर का उपयोग क्रिस्टल ऑसिलेटर में भी किया जा सकता है जहां उनकी एनालॉग प्रवर्धन क्षमता महत्वपूर्ण है।

एक TTL गेट अनजाने में एक एनालॉग एम्पलीफायर के रूप में काम कर सकता है यदि इनपुट धीरे -धीरे बदलते इनपुट सिग्नल से जुड़ा होता है जो 0.8 & nbsp; v से 2 & nbsp; v से अनिर्दिष्ट क्षेत्र का पता लगाता है।इस सीमा में इनपुट होने पर आउटपुट अनिश्चित हो सकता है।इस तरह धीरे -धीरे बदलते इनपुट भी आउटपुट सर्किट में अतिरिक्त बिजली अपव्यय का कारण बन सकते हैं।यदि इस तरह के एनालॉग इनपुट का उपयोग किया जाना चाहिए, तो श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ विशेष TTL भागों में उपलब्ध हैं जो उपलब्ध रूप से एनालॉग इनपुट को डिजिटल मान में बदल देंगे, प्रभावी रूप से एक बिट ए के रूप में डी कनवर्टर के रूप में काम कर रहे हैं।

यह भी देखें

  • 7400 श्रृंखला एकीकृत सर्किट की सूची

संदर्भ

  1. ↑ Eren, H. (2003), Electronic Portable Instruments: Design and Applications, CRC Press, ISBN 0-8493-1998-6
  2. ↑ US 3283170, Buie, James L., "Coupling transistor logic and other circuits", issued 1966-11-01, assigned to TRW Semiconductors, Inc. 
  3. ↑ 3.0 3.1 The Computer History Museum. 1963 - Standard Logic Families Introduced. 2007. Retrieved 16 April 2008.
  4. ↑ Lojek, Bo (2006), History of semiconductor engineering, Springer, pp. 212–215, ISBN 3-540-34257-5
  5. ↑ Engineering Staff. The TTL Data Book for Design Engineers. 1st Ed. Dallas: Texas Instruments. 1973.
  6. ↑ Turner, L. W., ed. (1976), Electronics Engineer's Reference Book (4th ed.), London: Newnes-Butterworth, ISBN 0408001682
  7. ↑ Pittler, M. S.; Powers, D. M.; Schnabel, D. L. (1982), "System development and technology aspects of the IBM 3081 Processor Complex" (PDF), IBM Journal of Research and Development, 26 (1): 2–11, doi:10.1147/rd.261.0002, p. 5.
  8. ↑ Texas Instruments. Advanced Schottky Family. 1985. Retrieved 17 September 2008.
  9. ↑ Lancaster, D (1975), TTL Cookbook, Indianapolis: Howard W. Sams and Co., p. preface, ISBN 0-672-21035-5
  10. ↑ Klein, E. Kenbak-1. Vintage-Computer.com. 2008.
  11. ↑ Lamont Wood, "Forgotten PC history: The true origins of the personal computer" Archived 2008-08-14 at the Wayback Machine, Computerworld, 8 August 2008
  12. ↑ Gray, Paul E.; Searle, Campbell L. (1969), Electronic Principles Physics, Models, and Circuits (1st ed.), Wiley, p. 870, ISBN 978-0471323983
  13. ↑ Buie 1966, column 4
  14. ↑ Millman, J. (1979), Microelectronics Digital and Analog Circuits and Systems, New York: McGraw-Hill Book Company, p. 147, ISBN 0-07-042327-X
  15. ↑ SN7401 datasheet – Texas Instruments
  16. ↑ SN7426 datasheet – Texas Instruments
  17. ↑ Transistor–Transistor Logic (TTL). siliconfareast.com. 2005. Retrieved 17 September 2008. p. 1.
  18. ↑ Tala, D. K. Digital Logic Gates Part-V. asic-world.com. 2006.
  19. ↑ SN7400 datasheet - Texas Instruments
  20. ↑ Haseloff, Eilhard. "Designing With Logic" (PDF). TI.com. Texas Instruments Incorporated. pp. 6–7. Retrieved 27 October 2018.
  21. ↑ TTL logic levels
  22. ↑ "DM7490A Decade and Binary Counter" (PDF). Fairchild. Retrieved 14 October 2016.
  23. ↑ TTL-to-CMOS Interfacing Techniques Archived 2010-09-19 at the Wayback Machine
  24. ↑ Marston, R. M. (2013). Modern TTL Circuits Manual. Elsevier. p. 16. ISBN 9781483105185. [74-series] devices are usually encapsulated in a plastic 14-pin, 16-pin, or 24-pin dual-in-line package (DIP)
  25. ↑ Rymaszewski, E. J.; Walsh, J. L.; Leehan, G. W. (1981), "Semiconductor Logic Technology in IBM", IBM Journal of Research and Development, 25 (5): 603–616, doi:10.1147/rd.255.0603
  26. ↑ Seraphim, D. P.; Feinberg, I. (1981), "Electronic Packaging Evolution in IBM", IBM Journal of Research and Development, 25 (5): 617–630, doi:10.1147/rd.255.0617
  27. ↑ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989), The Art of Electronics (2nd ed.), Cambridge University Press, p. 970, ISBN 0-521-37095-7 states, "...CMOS devices consume power proportional to their switching frequency...At their maximum operating frequency they may use more power than equivalent bipolar TTL devices."
  28. ↑ Ayers, J. UConn EE 215 notes for lecture 4. Harvard University faculty web page. Archive of web page from University of Connecticut. n.d. Retrieved 17 September 2008.
  29. ↑ Wobschall, D. (1987), Circuit Design for Electronic Instrumentation: Analog and Digital Devices from Sensor to Display (2d ed.), New York: McGraw Hill, pp. 209–211, ISBN 0-07-071232-8


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अग्रिम पठन

See also: List of books about 7400-series integrated circuits


बाहरी संबंध

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