پاورپوینت الکترونیک دیجیتال منطق TTL

پاورپوینت الکترونیک دیجیتال منطق TTL (pptx) 29 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 29 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

الکترونیک دیجیتال منطق TTL مقدمه منطق TTL با استفاده از ترانزیستورهای دو قطبی ساخته میشود که به عنوان سوئیچ اشباع عمل میکنند. تاخیر ناشی از خارج کردن سوئیچ از حالت اشباع یک عامل مهم در محدود کردن سرعت این منطق است که البته روشهائی برای غلبه بر آن ارائه شده است. امروزه مدارات Schottky TTL بصورت گسترده ای در کاربردهائی که نیاز به ارتباط با سرعت بالا با مدارات بیرونی دارند نظیر مادربرد ها بکار میروند. مدار سوئیچ یک سوئیچ TTL با استفاد از یک ترانزیستور و دو مقاومت ساخته میشود. از اینرو به آن resistor–transistor logic (RTL) نیز گفته میشود. ترانزیستور در دو وضعیت قطع و یا اشباع (روشن) عمل میکند. یک مشکل جدی این مدار تقابل بین fan-out و مقدار swing خروجی است. وقتی ترانزیستور در ناحیه اشباع قرار میگیرد، خروجی برابر با VOL= V CES شده و در سطح منطقی صفر خواهد بود. وقتی ترانزیستور قطع است جریان کلکتور آن صفر بوده و خروجی برابر با ولتاژ منبع تغذیه خواهد بود. VOH= V CC اما با اتصال خروجی به سایر گیتها (داشتن fan-out) جریانی از مقاومت عبور کرده و مقدار VOH افزایش می یابد. تغییر خروجی در اثر fan-out اگر خروجی یک گیت RTL به تعدادی گیت( که برای سادگی مشابه فرض میشوند) وصل شود در اثر جریان کشیدن این گیتها مقدار خروجی تحت تاثیر قرار میگیرد. برای محاسبه اثر گیت های بار میتوان آنها را با معادل تونن خود جایگزین نمود. تغییر خروجی در اثر fan-out بعلت قطع بون ترانزیستور میتوان مقدار ولتاژ خروجی را از تقسیم ولتاژ بدست آورد. بنابر این مقدار نوسان خروجی برابر خواهد بود با مقدار VOH و به تبع آن مقدار حاشیه امنیت نویزبا افزایش N یعنی مقدار fan-out کاهش می یابد. گیت NOR اعمال 1 به هر یک از ورودیها باعث میشود تا ترانزیستور مربوطه به اشباع رفته و خروجی صفر شود. گیت NAND در مدار روبرو اگر ورودی هر سه ترانزیستور 1 باشد، همه آنها اشباع شده و خروجی به سطح منطقی صفر میرسد که برابر است با VOL=M VCES در این مدار با افزایش fan-in مقدار خروجی VOLخراب میشود. مشکل دیگر مدار این است که مقدار VIHبرای ورودی های مختلف آن متفاوت است. برای ترانزیستور A مقدار آن برابر با یک گیت معمولی بوده اما برای هر ترانزیستور بعدی به مقدار VCES به آن اضافه شده و باعث خراب شدن حاشیه امنیت نویز میشود. منطق DTL منطق RTL از مشکل swing و نویز رنج میبرد. برای حل این مشکلات منطق DTL معرفی گردید. وجود دیود باعث میشود تا در صورت یک بودن خروجی جریانی از خروجی گیت کشیده نشود. لذا مشکل تغییر swing در اثر fan-out از بین میرود. در مدار زیر مشکل اختلاف ورودیها در اثر fan-in نیز از بین رفته است. منطق TTL با اعمال تغییراتی در منطق DTL منطق دیگری با نام TTL بوجود آمد که در آن دیود های موجود در ورودی با ترانزیستور جایگزین گشته اند. برای اینکار دو دیود پشت به پشت با هم ادغام و به صورت یک ترانزیستور npn ساخته شدند. در این مدار ناحیه p دیودها با هم ادغام شده و ضمن صرفه جوئی در جا، خازن پارازیتی کمتر و در نتیجه تاخیر انتشار کمتری نیز دارد. علاوه برآن بدلیل اینکه ترانزیستور ورودی در هنگام انتقال ورودی از یک به صفر بصورت فعال در می آید، باعث میشود تا بار موجود در بیس ترانزیستور خروجی به سرعت تخلیه شود. که در نهایت سرعت مدار را افزایش میدهد.