2N65. Цифровые микросхемы ТТЛ: характеристики, параметры и применение

Что такое микросхемы ТТЛ и как они работают. Какие существуют серии ТТЛ микросхем. Каковы основные параметры и характеристики ТТЛ микросхем. Где применяются микросхемы ТТЛ. Как выбрать подходящую серию ТТЛ микросхем для конкретного применения.

Содержание

Принцип работы и устройство микросхем ТТЛ

Микросхемы ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) — это семейство цифровых интегральных микросхем, широко применяемых в электронике. Основой ТТЛ микросхем является логический вентиль, построенный на биполярных транзисторах.

Типичная схема логического элемента ТТЛ включает в себя:

  • Многоэмиттерный входной транзистор
  • Фазоинверсный каскад
  • Выходной каскад с двумя транзисторами
  • Дополнительные компоненты (резисторы, диоды)

Принцип работы ТТЛ вентиля основан на переключении транзисторов между режимами насыщения и отсечки. Это обеспечивает формирование на выходе логических уровней «0» и «1».

Основные серии микросхем ТТЛ

За время развития ТТЛ технологии было разработано несколько серий микросхем, различающихся своими характеристиками:


  • Стандартная ТТЛ (серии 74xx, К155)
  • Быстродействующая ТТЛ (74Hxx, К131)
  • Маломощная ТТЛ (74Lxx, К134)
  • Шоттки ТТЛ (74Sxx, К531)
  • Маломощная Шоттки ТТЛ (74LSxx, К555)
  • Усовершенствованная маломощная Шоттки ТТЛ (74ALSxx, К1533)
  • Быстродействующая Шоттки ТТЛ (74Fxx, К1531)

Каждая серия имеет свои особенности по быстродействию, энергопотреблению и другим параметрам.

Ключевые параметры микросхем ТТЛ

При выборе и применении ТТЛ микросхем необходимо учитывать их основные характеристики:

Быстродействие

Быстродействие ТТЛ микросхем характеризуется временем задержки распространения сигнала tзд.р. Чем меньше это время, тем выше быстродействие.

Как измеряется время задержки распространения ТТЛ микросхем? Это время между моментом изменения входного сигнала до 50% амплитуды и моментом изменения выходного сигнала до 50% амплитуды.

Потребляемая мощность

Потребляемая мощность Pпот — это энергия, рассеиваемая микросхемой за единицу времени. Она зависит от тока потребления микросхемы и напряжения питания.


Каким образом можно снизить потребляемую мощность ТТЛ микросхем? Основные способы:

  • Использование маломощных серий (74L, 74LS)
  • Снижение частоты переключения
  • Уменьшение нагрузки на выходах

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость определяется допустимыми уровнями логического нуля и единицы на входах микросхемы. Чем шире диапазон между этими уровнями, тем выше помехоустойчивость.

Нагрузочная способность

Нагрузочная способность показывает, сколько входов других ТТЛ микросхем можно подключить к выходу данной микросхемы. Она выражается в количестве входов стандартной нагрузки.

Сравнительные характеристики различных серий ТТЛ

Рассмотрим основные параметры наиболее распространенных серий ТТЛ микросхем:

Серияtзд.р, нсPпот, мВтНагрузочная способность
74 (К155)101010
74L (К134)3311
74H (К131)62210
74S (К531)31910
74LS (К555)9.5220

Как видно из таблицы, серии различаются по быстродействию, энергопотреблению и нагрузочной способности. Это позволяет выбрать оптимальную серию под конкретные требования разрабатываемого устройства.


Применение микросхем ТТЛ

Микросхемы ТТЛ находят широкое применение в различных областях электроники:

  • Вычислительная техника (процессоры, контроллеры)
  • Системы автоматики и управления
  • Измерительные приборы
  • Телекоммуникационное оборудование
  • Бытовая электроника

Где конкретно могут использоваться ТТЛ микросхемы в этих областях? Вот несколько примеров:

  • Логические схемы (И, ИЛИ, НЕ и др.)
  • Триггеры и регистры для хранения информации
  • Счетчики и делители частоты
  • Шифраторы и дешифраторы
  • Мультиплексоры и демультиплексоры

Особенности применения ТТЛ микросхем

При использовании ТТЛ микросхем следует учитывать некоторые особенности:

Питание

ТТЛ микросхемы требуют стабильного напряжения питания +5В. Допустимое отклонение обычно составляет ±5%. Как обеспечить качественное питание ТТЛ микросхем?

  • Использовать стабилизированные источники питания
  • Применять развязывающие конденсаторы вблизи микросхем
  • Правильно разводить цепи питания на печатной плате

Неиспользуемые входы

Неподключенные входы ТТЛ микросхем могут вызывать ложные срабатывания. Что делать с неиспользуемыми входами ТТЛ микросхем?


  • Подключать к шине питания +5В через резистор 1-10 кОм
  • Соединять с используемыми входами той же функции
  • Подключать к общему проводу, если это входы элементов И, ИЛИ

Согласование уровней

При соединении ТТЛ микросхем с устройствами, использующими другие логические уровни, необходимо применять схемы согласования. Как согласовать ТТЛ с другими типами логики?

  • Использовать специализированные микросхемы-преобразователи уровней
  • Применять схемы на дискретных элементах (транзисторах, диодах)
  • Использовать резистивные делители напряжения

Выбор серии ТТЛ микросхем

При разработке устройств на ТТЛ микросхемах важно правильно выбрать подходящую серию. Какие факторы нужно учитывать при выборе серии ТТЛ?

  • Требуемое быстродействие устройства
  • Допустимое энергопотребление
  • Необходимую нагрузочную способность
  • Условия эксплуатации (температурный диапазон, помехи)
  • Доступность и стоимость компонентов

Рассмотрим несколько типовых сценариев выбора:

Высокоскоростные устройства

Для построения быстродействующих схем оптимально подходят серии 74S (К531) или 74F (К1531). Они обеспечивают минимальные задержки распространения сигналов.


Маломощные приборы

В устройствах с батарейным питанием целесообразно использовать серии с низким энергопотреблением — 74L (К134) или 74LS (К555).

Устройства общего назначения

Для большинства применений хорошим выбором будет стандартная серия 74 (К155) или усовершенствованная маломощная серия 74ALS (К1533), обеспечивающие оптимальный баланс характеристик.

Заключение

Микросхемы ТТЛ, несмотря на свой почтенный возраст, продолжают широко применяться в электронике благодаря своей надежности, доступности и отработанной технологии производства. Понимание принципов работы, основных характеристик и особенностей применения ТТЛ микросхем позволяет эффективно использовать их при разработке различных электронных устройств.

Какие перспективы у ТТЛ технологии в современной электронике? Хотя в некоторых областях ТТЛ вытесняется более современными технологиями (КМОП), она по-прежнему востребована там, где требуется высокая нагрузочная способность, помехоустойчивость и работа в сложных условиях. Кроме того, огромная база разработок на ТТЛ обеспечивает этой технологии долгую жизнь в промышленной и специальной электронике.



Цифровые микросхемы транзисторы.

Поиск по сайту

Микросхемы ТТЛ (74…).

На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.

Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.

Динамические параметры микросхем ТТЛ серии

ТТЛ серия Параметр Нагрузка
Российские Зарубежные Pпот. мВт. tзд.р. нс Эпот. пДж. Cн. пФ. Rн. кОм.
К155 КМ155 74 10 9 90 15 0,4
К134 74L 1 33 33 50 4
К131 74H 22 6 132 25 0,28
К555 74LS 2 9,5 19 15 2
К531 74S 19 3 57 15 0,28
К1533 74ALS 1,2 4 4,8 15 2
К1531 74F 4 3 12 15 0,28

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

Нагружаемый
выход
Число входов-нагрузок из серий
К555 (74LS) К155 (74) К531 (74S)
К155, КM155, (74) 40 10 8
К155, КM155, (74), буферная 60 30 24
К555 (74LS) 20 5 4
К555 (74LS), буферная 60 15 12
К531 (74S) 50 12 10
К531 (74S), буферная 150 37 30

Выходы однокристальных, т.

е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.

Статические параметры микросхем ТТЛ

Параметр Условия измерения К155 К555 К531 К1531
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Макс.
U1вх, В
схема
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах 2 2 2 2
U0вх, В
схема
0,8 0,8 0,8
U0вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 0,4 0,35 0,5 0,5 0,5
I0вых= 16 мА I0вых= 8 мА I0вых= 20 мА
U1вых, В
схема
Uи. п.= 4,5 В 2,4 3,5 2,7 3,4 2,7 3,4 2,7
I1вых= -0,8 мА I1вых= -0,4 мА I1вых= -1 мА
I1вых, мкА с ОК
схема
U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В 250 100 250
I1вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В 40 20 50
I0вых, мкА Состояние Z
схема
U1и. п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В -40 -20 -50
I1вх, мкА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В 40 20 50 20
I1вх, max, мА U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В 1 0,1 1 0,1
I0вх, мА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В -1,6 -0,4 -2,0 -0,6
Iк. з., мАU1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В -18 -55 -100 -100 -60 -150

РКС Компоненти — РАДІОМАГ

13/06/2022 — Вентилятори, зумери, кнопки, клемники, потенціометри

13/06/2022 — Домашня електроніка та інструмент

02/05/2022 — Розширився асортимент стяжок та ізоляційних стрічок

28/04/2022 — Розширився асортимент крокових двигунів

27/04/2022 — Пластикові та алюмінієві корпуси

06/04/2022 — Мережеві фільтри та мережеві розєми виробника Yunpen

06/04/2022 — Термопринтер Xprinter Jepod

06/04/2022 — Світлодіоди G-NOR і Shining Opto

06/04/2022 — Паяльне обладнання AOYUE

17/02/2022 — Вентилятори, зумери, кнопки, клемники, потенціометри

17/02/2022 — Поповнення складу від постачальника HITANO

26/01/2022 — Напівпровідники, силові дроселі, кварцеві резонатори, кнопки тактові, з’єднувачі

26/01/2022 — Паяльне обладнання AOYUE

29/12/2021 — Нарешті можемо вас познайомити!

19/12/2021 — Підшипники, муфти, ходові гвинти, направляючі, ролики, ремені

15/12/2021 — Пластикові та алюмінієві корпуси

15/12/2021 — Клемники DEGSON

15/12/2021 — Акумулятори Li-poly, NiMH і Li-Ion від виробника GEB

15/12/2021 — Пальні станції, набори для пайки, лупи, термофени та лабораторні блоки живлення

09/12/2021 — Реле, гвинти, шлейф, корпуси, кнопки, перемикачі, з’єднувачі, розрядники

25/11/2021 — Пластикові та алюмінієві корпуси

25/11/2021 — Домашня електроніка та інструмент

10/11/2021 — Трансивери Ebyte з інтерфейсами Bluetooh, SPI, UART, ZigBee

03/11/2021 — Світлодіоди G-NOR і Shining Opto

02/11/2021 — Інвертори Swipower, мультиметри Richmeters та UNI-T, логічні аналізатори Kingst

02/11/2021 — Клемники DEGSON

02/11/2021 — Ультразвукові ванни Granbo

02/11/2021 — Напівпровідники, силові дроселі, кварцеві резонатори, кнопки тактові, з’єднувачі

02/11/2021 — Реле твердо-тільні, термостати, термопари, шунти

02/11/2021 — Домашня електроніка та інструмент

02/11/2021 — Паяльне обладнання YIHUA та AOYUE

18/10/2021 — Хімія для виробництва та пайки від компанії AG TermoPasty

18/10/2021 — Вентилятори, зумери, кнопки, клемники, потенціометри

18/10/2021 — Поповнення складу від постачальника HITANO

21/04/2021 — Припої та флюси виробництва CYNEL

02/04/2021 — Пластикові та гумові елементи від KangYang

02/04/2021 — Домашня електроніка та інструмент

01/04/2021 — Прилади від виробника Hantek Electronics

01/04/2021 — Акумулятори та батарейки LiitoKala

26/11/2020 — Модеми та радіомодулі HOPE RF

24/11/2020 — Паяльне обладнання YIHUA й AOYUE

23/11/2020 — Магазин Радіомаг в Києві змінює свій графік роботи

01/11/2020 — Оптичні інкрементні енкодери

19/10/2020 — Модеми й радіомодулі Ebyte

07/09/2020 — Домашня електроніка

04/09/2020 — Термопринтер Xprinter Jepod

03/09/2020 — Реле твердо-тільні, термостати, термопари, шунти

03/09/2020 — Батарейки та акумулятори від виробника PKCELL

18/08/2020 — Granbo — ультразвукові ванни

09/07/2020 — Припої та флюси виробництва CYNEL

16/06/2020 — Поповнення складу від постачальника HITANO

26/05/2020 — Графік роботи магазинів РАДІОМАГ

17/04/2020 — Елементи розумного будинку від Sonoff

16/04/2020 — Поповнення складских запасів

29/03/2020 — Паяльне обладнання YIHUA

24/03/2020 — Осцилографи Hantek Electronics

23/03/2020 — Спеціальна пропозиція на період карантину

28/02/2020 — Клемники DEGSON розширення складського асортименту

20/02/2020 — ИБП 500VA/300W UPS (Eg500pb)

19/02/2020 — Значне розширення асортименту неодимових магнітів

12/02/2020 — Мультиметри і аксесуари Mastech

11/02/2020 — Припої та флюси виробництва CYNEL

16/12/2019 — Практична електроніка — тепер і англійською

16/12/2019 — Набори RADIOMAG для самостійної збірки

05/11/2019 — Мультиметри і аксесуари Richmeters

07/10/2019 — Хімія для виробництва та пайки від компанії AG TermoPasty

17/09/2019 — Паяльне обладнання YIHUA

11/09/2019 — Найбільше за 17 років поповнення складу продукцією виробника Hitano

10/09/2019 — Припої та флюси виробництва CYNEL

29/08/2019 — Акумулятори Li-poly і Li-Ion від виробника GEB

14/08/2019 — Поповнення складу від постачальника HITANO

08/08/2019 — Поповнення складу та розширення асортименту

29/07/2019 — Розширення асортименту.

10/07/2019 — Хімія для виробництва та пайки від компанії AG TermoPasty

09/07/2019 — Розширився асортимент крокових двигунів

05/07/2019 — Паяльне обладнання YIHUA

02/07/2019 — Припої та флюси виробництва CYNEL

26/06/2019 — Жала для паяльних станцій від виробника Leisto

17/04/2019 — Касетниці TRESTON для зберігання компонентів

20/03/2019 — Клемники DEGSON розширення складського асортименту

11/03/2019 — Свинцево-кислотні акумулятори та джерела безперебійного живлення (UPS)

25/02/2019 — Нові моделі паяльного обладнання AOYUE та YIHUA

06/02/2019 — Неодимові магніти

28/01/2019 — Акумулятори Li-poly і Li-Ion від виробника GEB

09/01/2019 — Макетні плати для пайки, безпаєчні та аксесуари до них.

29/11/2018 — Припої та флюси виробництва CYNEL

13/09/2018 — Асортимент акумуляторів Li-poly та LiFePo4 розширено новими позиціями

12/09/2018 — Безгвинтові з’єднувачі проводів виробництва Anson

14/08/2018 — Розширення асортименту: обладнання від виробника YiHua Electronic

23/07/2018 — Хімія для виробництва та пайки від компанії AG TermoPasty

19/07/2018 — Degson нова продукція DG221-5. 6, DG271V-3.5, DSKK2.5 и 2CDG-5.08

12/07/2018 — Поповнення складських запасів блоків живлення Ovision та RS Power

11/07/2018 — Корпуси для електроніки — найбільший в Україні асортимент

05/07/2018 — Магазин РАДІОМАГ у Львові переїхав!

16/05/2018 — Свинцево-кислотні акумулятори

24/04/2018 — Паяльне обладнання й аксесуари від виробника YiHua Electronic

23/04/2018 — Запрошуємо на стенд компанії «РАДІОМАГ УКРАЇНА» на Dnipro Maker Faire 2018

06/04/2018 — Клеммники виробництва компанії DEGSON

24/01/2018 — Мережеві фільтри та мережеві розєми виробника Yunpen

12/01/2018 — Паяльне обладнання виробництва AOYUE

04/01/2018 — Припой і флюс виробництва CYNEL

12/12/2017 — Розширення асортименту інструментів і паяльних аксесуарів

12/12/2017 — Припій і флюс виробництва CYNEL

06/12/2017 — Паста, флюс, термопаста і інша хімія для пайки і не тільки.

01/12/2017 — Відкрився новий магазин

29/11/2017 — Розширення асортименту паяльного обладнання

21/11/2017 — Зарядні пристрої для акумуляторів.

16/11/2017 — Поповнення складу від виробника HITANO

14/11/2017 — Поповнення складу і розширення асортименту

14/11/2017 — Склад поповнився блоками живлення виробника Ovision

07/11/2017 — На склад надійшли літієві батареї XenoEnergy

22/05/2017 — Корпуса GAINTA пластикові та алюмінієві зі складу

19/05/2017 — Корпуса універсальні пластикові зі складу

19/05/2017 — Макетні плати, з’єднувачі та корпуси виробника E-CALL

19/05/2017 — Паяльне обладнання та аксесуари

18/05/2017 — Кейс захисний універсальний пластиковий

16/03/2017 — Паяльне обладнання виробництва AOYUE

16/03/2017 — Діоди, діодні мости, стабілітрони зі складу

14/03/2017 — Склад поповнився! В том числі новими товарами!

14/03/2017 — Паяльне обладнання і вимірювальні прилади SINOMETER, PEAKMETER, MASTECH,

28/02/2017 — Наш склад поповнився припоями і флюсами виробництва CYNEL

28/02/2017 — На склад надійшли літій-тіонілхлоридні батареї виробництва компанії Saft

06/12/2016 — Новий набір на курси з електроніки для дітей

02/08/2016 — На склад надійшло більше 400 найменувань

03/06/2016 — Конструктори »ПРАКТИЧНА ЕЛЕКТРОНІКА»

27/04/2016 — УВАГА! Краща цінова пропозиція на продукцію Atmel, IR, Vishay, MIC, ST!

24/03/2016 — Неодимові магніти на складі

06/05/2015 — На склад надійшло вимірювальне обладнання Mastech

05/05/2015 — Поповнено склад вимірювальними приладами Mastech.

27/02/2015 — Розміщуємо замовлення на корпуси виробництва GAINTA

17/02/2015 — Надійшли бездротові модулі HOPE RF

16/02/2015 — Склад поповнено дротовими припоями зі сплаву олова та свинцю

04/02/2015 — Світлодіодна продукція G-Nor

06/11/2014 — На склад надійшло паяльне обладнання AOYUE

23/09/2014 — Світлодіоди та світлодіодні стрічки надійшли до складу!

19/09/2014 — Нові надходження приладів та паяльного обладнання Sinometer

19/09/2014 — Корпуса SANHE надійшли на склад

11/09/2014 — Блоки живлення

28/08/2014 — І знову багато цікавого надійшло до складу

21/08/2014 — Нові надходження корпусів Sanhe

15/08/2014 — Світлодіоди вже на складі

13/08/2014 — Цікаві товари поступили на склад

07/08/2014 — Продукція G-NOR

04/08/2014 — Відсіки для батарейок та акумуляторів

09/07/2014 — Відкрито магазин РАДІОМАГ в Одесі!

08/05/2014 — Корпуси Sanhe

31/03/2014 — Світлодіодні стрічки від виробника KENTO

19/03/2014 — Вбудовувані блоки живлення

18/03/2014 — Світлодіодні стрічки від виробника KENTO

12/03/2014 — Паяльне обладнання AOYUE

12/03/2014 — Блоки живлення (AC / DC адаптери) HGPower та інші

12/03/2014 — На склад надійшов великий асортимент корпусів Kradex для РЕА

12/03/2014 — Магніти

12/03/2014 — Танталові конденсатори Vishay / AVX

12/03/2014 — На склад надійшла продукція від виробника KLS ELECTRONIC Co. Ltd

12/03/2014 — Поповнено асортимент і склад світлодіодних стрічок в Україні!

12/03/2014 — Джерела живлення для світлодіодів фірми Camelight

12/03/2014 — Найбільший в Україні асортимент корпусів для РЕА зі складу

12/03/2014 — Потужні світлодіоди

11/03/2014 — ZigBee радіомодеми

11/03/2014 — На склад надійшла чергова партія вимірювальних приладів Sinometer

11/03/2014 — Формуємо поставку корпусів KRADEX (Польща)

11/03/2014 — Продукція KLS Electronic

11/03/2014 — Sinometer вимірювальне та паяльне обладнання

11/03/2014 — Акумуляторні батареї Wanmabattery

11/03/2014 — Продукція HITANO

07/03/2014 — Запобіжники HOLLYLAND

07/03/2014 — Продукція GAINTA

07/03/2014 — Блоки живлення від виробника RS-POWER

07/03/2014 — Діоди, випрямлячі, діодні мости і інша продукція Yangjie

07/03/2014 — Поставка продукції G-NOR

07/03/2014 — Запобіжники ZEEMAN

10/06/2013 — Радіомодулі HOPE RF

RCSB PDB — 2N65: Disulphide linked homodimer of designed antimicrobial peptide VG16KRKP

  • Structure Summary
  • 3D View
  • Annotations
  • Experiment
  • Sequence
  • Genome
  • Versions

PreviousNext

Macromolecule Content

  • Общий вес структуры: 3,53 кДа
  • Количество атомов: 246
  • Смоделированное количество остатков: 32
  • Deposited Residue Count: 32&nbsp
  • Unique protein chains: 1
Disulphide linked homodimer of designed antimicrobial peptide VG16KRKP