Sayfa 46

Merhaba sevgili okurlar. Geçen ay entegre tiplerinden TTL grubunda kalmıştık. Bu ay kaldığımız yerden devam edeceğiz.

TTL DEVRELER

TTL entegre devreler günümüzde en çok çeşide sahip olan ve en fazla kullanılan entegrelerdir. Değişik serileri vardır. En çok kullanılan seri 7400'le başlayan seridir. Bu seri TEXAS INSTRUMENTS tarafından üretilmektedir. Biz de, TTL'leri tanırken bu seriyi kullanacağız.

TTL KARAKTERİSTİKLERİ: Lojik tip : Akım yutmalı İletim gecikmesi : 10 nanosaniye Güç tüketimi : 10 miliwatt Yüklenebilirlik : 10 Gürültü bağışıklığı : Yüksek Lojik seviyeler : 0 için +0,4 volt

1 için +3,6 volt Temel kapı tipleri : Pozitif NAND

Negatif NOR Besleme gerilimi : Vcc +5 volt

(% 10 tolerans)

ALÇAK GÜÇLÜ TTL'LER: Standart TTL'lerden farkları, sadece devredeki dirençlerin yaklaşık 10 kat büyük yapılmış olmalarıdır. Tüketilecek güç onda birine düşmüştür. Minimum güçle yüksek hızı gerektiren uygulamalar için çok elverişlidirler. İç dirençlerin büyümesi, iletim gecikmesini arttırır. Bu tip devrelerde gecikme, yaklaşık 30-40 nanosaniye dolaylarındadır. Alçak güç tüketimi için yüksek hızdan vazgeçilir.

YÜKSEK GÜÇLÜ TTL'LER: Esas olarak standart TTL devrelerle aynıdırlar. Çalışma hızını arttırmak için

devredeki direnç küçültülür. Kapılardaki iletim gecikmesi yaklaşık 6 nanosaniyelere kadar düşürülmüş, tüketilen güç ise, iki kat artmıştır. Kapı başına tüketilen ortalama güç 22 milliwatt'tır. Yüksek güçlü TTL'lerin yerini daha yeni Schottky TTL devreler almıştır. Bunlar hem hızlıdırlar, hem daha az güç tüketirler.

SCHOTTKY TTL'LER: TTL devrelerde transistörler doyma modunda çalıştırılırlar. Daha yüksek çalışma hızlarına ulaşmak için doymasız transistörler kullanılmalıdır. Schottky TTL devrelerde hızı arttırmak için yapılan budur.

Schottky TTL kapı devreleri standart TTL kapı devrelerine benzer. Başlıca değişiklik, transistörleri doymadan uzak tutmak için her birinin baz ile kollektörü arasına diyotlar bağlanmış olmasıdır.

Transistör iletime başladığında, kollektör gerilimi hızlı bir şekilde düşer. Belirli bir değerin altına indiğinde diyot iletir, baz kollektör jonksiyonuna paralel gelmiş olur. Kollektör geriliminin jonksiyonun ters kutuplanması için yeterli seviyede kalmasını sağlar.

Doymayı önleyen bir kilitlenme sağlamak için kullanılan diyot Schottky diyotudur. Bu tip diyot, diğer yarı iletken diyotlara benzemez. PN jonksiyonu değildir. Altın veya alüminyum gibi bir metal ile n tipi yarı iletken bir malzemenin oluşturduğu bir jonksiyondur. Devreden ayrı değildirler. Silikon (chip) üzerinde oluşturulan karmaşık entegre devrenin parçasıdır.

Çalışmada yüksek hızlıdırlar ve PN jonksiyonlarındaki gibi yük birikmesi olmaz. Standart PN fonksiyonlarına göre iletim için gerekli gerilim değeri daha küçüktür.

Schottky TTL kapı devresinin başlıca avantajı daha yüksek çalışma hızıdır. Transistörler doymadığından yük birikmesi problemi olmaz. Bu tip devrelerde iletim gecikmesi 3 nanosaniye gibi küçük bir değerdir. Aynı zamanda Schottky TTL kapılarında bu anahtarlama hızına aşağı yukarı 19 miliwattlık bir güç tüketimi ile ulaşılmıştır. İletim gecikmesinin 10 nanosaniye güç tüketiminin 2 miliwatt olduğu özel alçak güçlü Schottky TTL devreler de mevcuttur. Bu tip TTL'ler, dijital entegre devreler içinde hız-güç çekişmesinin en uygun olduğu tip entegrelerdir.

THREE STATE TTL: Bu

tip TTL entegre devrelerin iki yerine üç çıkış durumu vardır. Lojik 0 ve 1 durumlarının yanında üçüncü bir açık durumları vardır. Bu durumda entegre devrelerin çıkış bacağı hiçbir yere bağlı değilmiş gibi davranır, çok yüksek empedans gösterir. Bus'lar üzerinde data iletiminin veya çoğullamanın kullanıldığı dijital sistemlerde bu tip devreler kullanılmalıdır.

Data bus, üzerinden dijital bilgilerin veya binary sayıların paralel biçimde bir noktadan diğerine iletildiği bir grup tel, kablo veya iletim hattıdır. Başlıca iki tip olurlar: tek yönlü, iki yönlü. İki yönlü olanlardan data her iki yöne hareket edebilir. Data bus'lar genellikle iki yönlü tiptendir.

Genellikle iki yöne dijital data iletimi için çift bus yerine ortak bus kullanılır ve bilgiler zaman paylaşmalı olarak iki yer arasında iletilir. Belirli bir noktadan bilgi iletimi başladığında, diğer bilgiler iletim tamamlana kadar bekler. Birçok sinyalin taşınması için tek bus'tan yararlanmaya çoğullama "multiplexing" denir. Bilgi gönderen ve alan devrelerin dışında kalan devreler etkisiz hale getirilirler.

Aşağıdaki şekilde, iki yönlü dijital data bus'ın bulunduğu basitleştirilmiş bir diyagram görülmektedir. Birbirine eş olan bus hatlarından sadece biri gösterilmiştir. Bir hat genellikle birçok bitten oluşmuş bir binary kelimenin bir bitini iletmek için kullanılır. Bus birkaç metre veya birkaç yüz metre uzunluğunda olabilir. 1, 2 veya 3 kapılarından biri bir bitlik bir bilgiyi 8 kapısı tarafından alınmak üzere hatta verebilir. Herhangi bir anda üç kapıdan sadece biri data iletimi için etkili kılınır. Devreden görülüyor ki 6 ve 7 kapıları tarafından da alınabilir. Bir anda yalnız bir bilgi iletilmektedir. İletim her iki yöne doğru da olabilir.