Caracteristicile si parametrii portii TTL standard

Caracteristicile si parametrii portii TTL standard.

Poarta fundamentala a familiei TTL standard, cu ajutorul careia se poate genera orice functie din aceasta familie, este poarta SI-NU (NAND), cu schema prezentata in fig.3.1. De exemplu un circuit CDB400 contine 4 asemenea porti SI-NU cu cate 2 intrari fiecare. caracteristicile si parametri principali ai familiei sunt:

a) nivelele logice, prezentate in fig.3.2a., in care se dau valorile garantate pentru nivelele logice '0' si '1'.Se constata o compatibilitate intre circuite, in sensul ca o poarta care comanda de la iesire o tensiune, este recunoscuta cu o

margine de zgomot (aici de 0.4 V) de o poarta comandata.

Tabelul 3.1. Comparatie intre familiile de porti logice.

I -input, intrare; O - output, iesire; L -low, nivel logic 0; H -high, nivel logic 1;

b) caracteristicile de intrare si iesire reprezinta dependentele I_i= f(V_i) si respectiv I_O=f(V_O);

a)  b)

fig.3.2. Caracteristicile portilor TTL.

a) nivele logice b) caracteristica de transfer.

c) fan-out (capacitatea maxima de incarcare sau 'evantai de iesire') reprezinta numarul maxim de intrari care pot fi comandate simultan la iesirea unei porti. Intrarea unei porti constituie pentru poarta care o comanda o sarcina unitate. Capacitatea de incarcare a unei porti este indicata printr-o cifra N, care corespunde numarului de sarcini unitate care pot fi comandate de iesirea acestei porti. pentru nivelul 0 o iesire poate comanda 10 intrari, iar pentru nivelul 1, o iesire poate comanda 20 intrari;

d) caracteristica de transfer reprezinta dependenta V_O = (V_i); aceasta este prezentata in fig. 3.2b;

e) marginea de zgomot, reprezinta diferenta dintre valorile tensiunilor garantate pentru starile logice ale unui circuit care comanda si valorile permise ale unui circuit de acelasi tip comandat. din fig.3.2. se observa ca pentru familia TTL standard, in c.c., marginea de zgomot este de 0.4 V pentru ambele nivele logice, in conditiile cele mai nefavorabile. se defineste si o margine de zgomot medie de cca. 1V. In regim de impulsuri imunitatea la zgomot este mai dificil de definit;

f) timpul de propagare, t_pd, este timpul de intarziere la propagarea informatiei prin poarta, valoarea medie fiind data in tabelul 3.1 (10ns);

g) puterea consumata, P_d, in medie de o poarta este de aproximativ 10 mW/poarta;

h) intrarile neutilizate trebuie mentinute la o tensiune de valoare corespunzatoare nivelului logic 1 in scopul obtinerii unor timpi de propagare mai buni si a unei imunitati la zgomot optimale. exista, in acest sens, 4 modalitati principiale:

-conectarea acestora la o sursa independenta de tensiune cu valori intre 2.4 si 3.5 V;

-conectarea la intrarile folosite care indeplinesc aceeasi functie, fara a depasi capacitatea de incarcare a portii de comanda (poarta din amonte fata de cea considerata);

-cuplarea lor la Vcc printr-o rezistenta, uzual de 1kohm;

-cuplarea la iesirea unei porti care furnizeaza in permanenta 1 la iesirea ei;

Nota: intrarile lasate in gol sunt la nivelul logic 1 si adauga capacitati parazite a caror incarcare produce intarzieri la intrare si prin urmare cresteri ale t_pd;