TTL

TTL

Siglas en inglés de Transistor-Transistor Logic o "Lógica Transistor a Transistor". Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo.

Las características de la tecnología utilizada, en la familia TTL, condiciona los parámetros que se describen en sus hojas de características según el fabricante: TTL.

Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre 4.75 y los 5.25 V; como se ve, un rango muy estrecho debido a esto, los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0.2 y 0.8 V para el estado L (bajo) y 2.4 V y Vcc para el estado H (alto).

La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor ganancia, ciertamente esta característica le hace aumentar su consumo siendo su mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, LS, S, etc. y últimamente los TTL: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco más de 250 Mhz.

Es importante hacer algunas distinciones entre las familias TTL sobre algunos puntos esenciales, tales como velocidad, disipación de potencia y la mayor o menor sensibilidad a las cargas capacitivas. Para diferenciar las familias de circuitos TTL se utilizan las indicaciones siguientes: 

En dos tipos de CI de la familia, esto es, en los tipos TTL y L-TTL, los transistores integrados conducen tan pronto como la corriente de base sea suficiente para hacer la ganancia en corriente mínima. Normalmente el funcionamiento es diferente. En efecto, la corriente de base de un transistor medio (con ganancia en corriente muy elevada) es más elevada de la necesaria, lo que contribuye a acelerar la entrada en saturación del transistor. Cuando se trata de conmutar un transistor para que pase de saturación al corte, el exceso de carga de la base provoca un aumento considerable del tiempo de conmutación. Se suele utilizar normalmente un dopado a base de oro para acelerar la eliminación de esta carga que trae en consecuencia una disminución notable de la ganancia de corriente.

La introducción de un diodo Schottky de barrera permite obtener excelentes resultados. Este diodo se caracteriza por una tensión directa pequeña (0.3 V) y está conectado entre la base y el emisor. Cuando el transistor entra en saturación, la corriente de entrada excedente no entra en la base sino que se ve encaminada hacia el conector a través del diodo Schottky. De esta manera el transistor no esta nunca completamente saturado y se recupera rápidamente tan pronto como desaparece la corriente de base.

Con este sistema no es necesario el dopado a base de oro y así la ganancia de corriente no se ve afectada; la corriente de base puede ser más pequeña y la conmutación se realiza más rápidamente. Los tipos ALS y AS están construidos con un proceso que comparado con las tecnologías anteriores, permite una reducción sustancial de las capacidades parásitas y de los tiempos de conmutación de los transistores por ser más superficiales y de menor tamaño. El resultado final es una mejora en relación velocidad/potencia. La familia ALS puede ofrecer menor potencia y mayor velocidad que la LS, mientras que la familia AL presenta una velocidad de más del doble que la TTL Schottky para la misma potencia que ésta. 

Un circuito integrado TTL puede distinguirse de los circuitos CMOS por las letras que siguen a los prefijos 74 y 54. Las series básicas TTL y sus denominaciones son las siguientes:

• 74: TTL estándar (sin letra);
• 74S: TTL Schottky;
• 74AS: TTl Schottky avanzada;
• 74LS: TTL Schottky de baja potencia avanzada;
• 74F: TTL rápida.

 Esta familia utiliza elementos que son comparables a los transistores bipolares diodos y resistores discretos, y es probablemente la mas utilizada. A raíz de las mejoras que se han realizado a los CI TTL, se han creado subfamilias las cuales podemos clasificarlas en:

• TTL estándar.
• TTL de baja potencia (L).
• TTL Schottky de baja potencia (LS).
• TTL Schottky (S).
• TTL Schottky avanzada de baja potencia (ALS).
• TTL Schottky avanzada (AS).

Debido a su configuración interna, las salidas de los dispositivos TTL NO pueden conectarse entre si a menos que estas salidas sean de colector abierto o de tres estados.