Sayfa 12

çıkış

lk

Va

“sv

on çıkış

Resim 8: TTL çıkışında LED bağlamanın iki yolu

TTL devrelerde garanti edilen mantık seviyeleri çok önemlidir. Örneğin bir TTL devrenin çıkışında mantık 1 seviyesi olarak hiçbir zaman göremezsiniz. Normalde bu seviye 3 ile 3,8 volt arasında değişir. Aynı durum mantık 0 seviyesi içinde geçerli olup birden fazla devrenin sürüldüğü durumlarda 0,2 Voltun üzerine çıkabilir. Mantık 1 seviyesi için minimum 2,4 Volt, Mantık 0 seviyesi için ise maksimum 0,4 Volttur. Aşağı yukarı tüm imalatçılar bu değerleri garanti etmiş olup yapılan ölçümlerde bu değerlerin dışında bulunacak değerler entegrenin arızalı olduğunu gösterir. Günümüzde hâlâ kullanılan TTL çeşitleri arasında değişik standartlar bulunmaktadır. Texas Instruments ve diğer bazı imalatçılar tarafından geliştirilerek üretilen TTL devrelerde, 74 ile başlayan bir kod kullanılmaktadır. Bu entegreler 1,6 mA'lik giriş akımları absorbe edebilme kapasitesine sahip entegrelerdir. Cihazımızda olduğu gibi diğer bilgisayar devrelerinde de bu TTL devrelerin 30 nanosaniye kadar olan çalışma hızları yavaş kalmaktadır. Bu süreyi belirleyen en önemli faktör transistörün iletim gerilimi olan 0,6 Volt'a erişilmesi için geçen zamandır. Entegre devrelerin içerisinde daha yüksek akımlar kullanarak bu süreyi kısaltan S tipi TTL devreler üretilmiştir. Örneğin 7408 normal bir TTL AND (VE) kapısı entegresi, 74S08 ise yüksek hızlı bir AND kapısı entegresidir. Daha sonraları hızlı, fakat S tipi gibi yüksek akımlı değil tam tersine düşük akımlı “Schottky TTL” adı verilen entegreler geliştirilmiş ve 74LS ile belirtilmiştir. Bu devrelerin hızlı olması, iletim gerilimleri çok düşük olan Schottky diyot ve transistörlerin kullanılmaları ile mümkün olmuştur.

74LS serisi entegrelerin giriş akımları 0,4 mA, çıkış akımları ise sadece 4 mA civarındadır. Günümüzde artık sadece bu tip TTL devreler üretilmektedir. Standart tipler ise artık imalattan kaldırılmış olup sadece firma stoklarında kalmıştır.

CMOS entegre devreler, MOSFET transistör kullanan ve tamamen farklı devre tasarımına sahip entegrelerdir. Bu devrelerde hem P ve hem de N tipi transistörler bulunmakta, aynı anda bunların sadece bir grubu iletimde olmaktadır. Besleme kaynağı olarak TTL devrelere oranla çok daha esnektirler. TTL devrelerde 5 volt kullanılması zorunluluğuna karşılık CMOS devrelerde 3 ile 15 volt arası herhangi bir değer kullanılabilir. Empedansları çok yüksek olduğu için çalışma akımları yok denecek kadar azdır. Dolayısıyla düşük kapasiteli besleme kaynakları ile çok sayıda entegrenin kullanılması mümkündür. Birçok CMOS entegre imalatçısı bu devrelerin tanımlanmasında 4000 ile başlayan numaralar kullanır. National firması ise bu amaçla 74C serisini benimsetmiştir. Aslında bu uygulama oldukça yararlıdır, çünkü TTL devrelerdeki numara sistemi aynen kullanılır. Örneğin 74C08 entegresi, 7408 TTL entegresinin CMOS karşılığıdır.

Her güzelin bir kusuru olduğu gibi CMOS devrelerin de bazı problemleri vardır. Ancak dikkat edildiğinde bu problemler kolaylıkla ortadan kaldırılabilir. Bunlardan en önemlisi CMOS devrelerin statik elektriğe karşı olan hassasiyetleridir. CMOS devrelerin bacakları çıplak elle tutulmamalı, montaj anına kadar özel antistatik kılıflarında muhafaza edilmelidir. Bu entegreleri lehimlemekte kullanılacak havyaların mutlaka topraklanmış olmasına dikkat edilmelidir. Yukarıdaki önlemler alındığında CMOS devrelerin hasar görmesi önlenmiş olacaktır. Resim 9'da CMOS ve TTL devrelerin çok kısa bir karşılaştırması gösterilmiştir. Bu karşılaştırmaya ilk bakışta CMOS'un neden tamamen piyasadan silmediğini düşünebilirsiniz. CMOS entegreler çok değişik besleme kaynakları ile çalışabilmekte ve çok az akım harcamaktadır. Dolayısıyla pil ile çalışan cihazlar için idealdir. Bütün bunlara rağmen çalışma hızının çok önemli olduğu bilgisayar ve benzer devrelerde hâlâ TTL entegre kullanma zorunluluğu vardır.

Mantık Devreleri:

Mantık (Lojik) devrelerin iç yapıları hakkında bir fikir edindikten sonra şimdi de bunların ne şekilde kullanılır. Mantık devrelerinin en basitleri GATE, yani kapı devreleridir. Kapı devrelerinin iki veya daha fazla girişi, bir adet de çıkışı bulunmaktadır. Girişlerdeki lojik seviyelerin değişik kombinasyonları için (1 veya 0), önceden belirli bir çıkış verilir (yine 1 veya 0). Girişlerdeki lojik değerlere göre çıkışı gösteren tablolara gerçek tablosu adı verilir. Değişik mantık kapılarının tabloları Resim 10'da gösterilmiştir. İki girişi olan bir kapı devresinin girişine 4 çeşit gerilim kombinasyonu tatbik edilebilir. Bunlar 0,0; 0,1; 1,0; 1,1'dir. Başlıca mantık kapıları şunlardır: AND (VE), OR (VEYA), NOT (DEĞİL), NAND (VE DEĞİL), NOR

CMOS 3-15V | max. 10 50 0-70°C —40 ila 40mA(1), 1.6mA(0) 0.25mA 300nSan

Resim 9: TTL ve CMOS devrelerin karşılaştırması