TTL logika

Z důvodů uvedených v odstavci 1.5.1 se velmi často jak na amatérské úrovni, tak na profesionální úrovni používá spínání založené na TTL. Vzhledem k tomu, že je nutné pomocí integrovaných obvodů realizovat logické funkce, vyrábějí se:

1.    hradlo AND - realizuje logický součin ;

2.    hradlo NAND - realizuje negaci logického součinu ;

3.    hradlo OR - realizuje logický součet ;

4.    hradlo NOR - realizuje negaci logického součtu ;

5.    hradlo INVERTOR - realizuje negaci vstupní proměnné .

Schématické značky popsaných hradel a ukázky vybraných vstupů těchto hradel spolu s výstupy jsou zobrazeny na obr. 11.

Obr. 11

Každé z těchto hradel má vstup (input) a výstup (output). Hodnoty logických nul a logických jedniček jsou realizovány různým napětím přivedeným na vstup hradla. Podle hodnoty napětí na výstupu hradla pak pracuje další část obvodu: logické jedničce odpovídá jiný interval napětí než odpovídá logické nule. Na obr. 12 jsou hladiny napětí hradel schématicky zobrazeny. Označení odpovídá této legendě:

 je napětí na vstupu hradla;

 je napětí na výstupu hradla;

 je napětí zdroje, k němuž je hradlo připojeno, a jeho hodnota je +5 V;

 je napětí odpovídající logické jedničce na vstupu hradla, pro které platí ;

 je napětí odpovídající logické nule na vstupu hradla, pro které platí ;

 je napětí odpovídající logické jedničce na výstupu hradla, pro které platí ;

 je napětí odpovídající logické nule na výstupu hradla, pro které platí ;

 je napětí statické šumové imunity, jehož hodnota je 0,4 V (tj.  resp. ). Toto napětí vyjadřuje, do jaké míry může být výstupní napětí ovlivněno různými šumy nebo parazitní elektromagnetickou indukcí v daném obvodu, aniž by ovlivnilo správnou činnost obvodu (tj. hlavně detekci stavu na vstupu do následujícího integrovaného obvodu).

Oblast napětí mezi 0,8 V a 2,0 V je zakázaná oblast, tzn. je nutné zabezpečit, aby napětí v daném obvodu nenabývalo hodnot z tohoto intervalu.

Obr. 12

Každé z hradel má svá specifika (různé parametry, způsob zapojení, …). Obecně je činnost hradla velmi jednouchá: má jeden nebo více vstupů, jeden výstup, napájení a uzemnění (viz obr. 13).

Obr. 13

V praxi se pak většinou vyrábí z ekonomických důvodů i praktických důvodů více hradel téhož druhu v jednom pouzdře. Pouzdra mají normalizované značení a k dané součástce je nutné mít k dispozici schéma jejího zapojení. Na obr. 14 je zobrazena jedna z možností zapojení více hradel INVERTOR (TTL74LS04) a na obr. 15 jedna z možností zapojení více dvouvstupých hradel NAND (TTL74LS00). Obě součástky jsou zakresleny při pohledu shora.

Obr. 14

Obr. 15