Tabel 1: 

ttl_tabel1

TTL-innganger

Siden de forskjellige familiene og kategoriene må være kompatible med hverandre, antas det imidlertid at terskelverdier for inngangsspenninger er felles for de forskjellige familiene. Det vil si at bare hvis spenningen til en TTL-inngang er større enn 2 V, så vil den trygt bli registrert som "høy" av kretsen, og for å være registrert som "lav", må spenningen være under 0, 8 V. Det er således et "forbudt" område mellom 0,8 og 2,0 V, der tilstanden til TTL-kretsen er ubestemt. Imidlertid anstrenger de forskjellige familiene signalkilden annerledes. Innspillet fra den mest utbredte familien (74LS) vil ha en inngangsstrøm på ca. 20 mA, i høy tilstand og ved -0,4 mA i lav. (Den negative verdien indikerer at strømmen strømmer ut av kretsen).

FIG. 1 viser et eksempel på hvordan en bryter kan kobles til en TTL-inngang. Her er nivået høyt når bryteren er åpen og lav når den er lukket. Det som er avgjørende her er at bryteren, når den er koblet til, er i stand til å lede IIL-strømmen på maks –0,4 mA (se tabell 2) til 0 V. Når bryteren er åpen, må TTL-inngangen være i høy tilstand. For dette kreves det bare 20 mA, levert av opptrekksmotstanden: RP, som oppnås med en motstand på omtrent 100 kW, men for å sikre god støyimmunitet, brukes 10 kW til RP.

Tabel 2

ttl_tabel2

FIG. 2 viser hvordan det er mulig å lese signaler fra visse typer PLC-utganger eller signaler fra reléautomater der det ikke er potensialfri kontakt. Her skal TTL-inngangen være høy når spenning er til stede ved spenningsutgangen (K avsluttet) og lav når spenningen ikke er til stede (K avbrutt). For å sikre at spenningen på TTL-inngangen er under 0,8 V når K er slått av, må RS således kunne trekke maksimalt -0,4 mA fra TTL-inngangen. Derfor må RS ikke være mer enn 0,8 / 0,4 kW = 2 kW, men for å sikre en god støymargin velges i stedet: RS = 1 kW. TTL-inngangen må være mellom 2,0 V og 5 V når K er tilkoblet. Hvis du velger å være omtrent 4 V og velger å se bort fra 20 mA som TTL-inngangen trekker i høy tilstand, kan vi forvente at den samme strømmen vil strømme gjennom RF og RS. Hvor stor RF skal være avhenger av størrelsen på spenningsutgangen. For eksempel hvis VE. er 12 V, da er spenningen over RF 8 V, så RF bør være ca. 2 kW.

TTL-utganger

For utgangen til en konvensjonell krets i 74LS-familien, viser spesifikasjonene i tabell 1 og 2 at når utgangen er i "lav" tilstand, vil utgangsspenningen være på høyst 0,4 V når utgangsstrømmen er 4 mA (strømretning mot kretsen) og i "høy" tilstand vil utgangsspenningen være minst 2,7 V når utgangsstrømmen er -0,4 mA (retning ut av kretsen). Med andre ord kan kretsen levere en langt større kraft til en ekstern krets i lav tilstand enn den kan i høy tilstand. Derfor bør en last kobles mellom utgangen og + 5V som vist på fig. 3. Tabell 2 viser at VOL typisk er 0,25 V eller 0,35 V ved en belastning på henholdsvis 4 eller 8 mA. Dvs hvis kretsen trekker 4 mA gjennom RL, er spenningen over RL typisk 4,75 V og 4,65 V ved 8 mA. Dette tilsvarer at RL i de to tilfellene er henholdsvis 1,19 kW og 581 W. Hvis standard 74-serien brukes i stedet for 74LS-serien, kan du forvente å kjøre opptil 16 mA fra TTL-utgangen.

For å drive større belastninger fra en TTL-utgang, kan for eksempel en transistor brukes, som vist på fig. 4. Med R1 = 680 W, R2 = 680 W og R3 = 470 W, kan en type 2N2222 transistor f.eks. Kjør opp til 100 mA gjennom reléspolen.

I praksis er det vanligvis bedre å bruke spesielle førerkretser som er spesielt egnet for dette formålet. Se f.eks. type ULN2003.

ttl_fig3ttl_fig4

Tri-state

"Tri-state" brukes for en utgang som kan anta 3 forskjellige tilstander: høy (1), lav (0) og "høy impedans" (Z), der utgangen til høy og lav tilstand fungerer som en vanlig TTL-utgang mens "Høy impedans" fungerer som om tilkoblingen til utgangen er koblet fra. En "tri-state" -utgang brukes når det er behov for flere porter for å kunne gi et utgangssignal for samme utgang- f.eks. til bussen på en datamaskin. En separat styreinngang på brikken styrer Z-modus. Eksempler på TTL-kretser med tri-state utganger er 74LS125, 74LS126, 74LS373, 74LS374, 74LS620 og 74LS623.

Åpen samler

Åpen samler - utgangene kan anta 2 tilstander: lav (0) og "høy impedans" (Z). Z-modus oppstår i stedet for 1-modus. Det vil si at det er en strøm i utgangen bare når den er lav (0) og strømretningen er i kretsen. Dermed kan kretsen føre strøm gjennom en ekstern belastning til den positive forsyningsspenningen.

Eksempler på TTL-kretser med åpne samlerutganger er 74LS05, 74LS16, 74LS17, 74LS156 og 74LS157.

CMOS

De to mest brukte CMOS-familiene er "40-serien" og "74C-serien" (som, når det gjelder logisk funksjon og benforbindelser, tilsvarer lignende typer i 74 TTL-serien). CMOS-logikk kan vanligvis brukes med forsyningsspenning (VCC) fra 5V til 15V, og de bruker langt mindre statisk effekt (typisk 0,01 mW per gate) enn TTL - men har lengre forsinkelser enn TTL.

ttl_fig567

Mens TTL-parametere kan forventes å overholde verdiene som er karakteristiske for de forskjellige familiene, kan det være markante forskjeller mellom forskjellige typer CMOS-kretser. Derfor kan det være nødvendig å studere data for hver type hvis det er behov for å designe grensesnittkretser for CMOS innganger og utganger. Merk for eksempel. at overføringskarakteristikken på fig. 5 viser hvor nær 0 eller på VCC inngangsspenningen til en CMOS-inngang må være for at den skal oppfattes som henholdsvis "høy" eller "lav". På den annen side er inngangsimpedansen så høy (typisk 1012W) at i praksis kan inngangsstrømmen ignoreres. En ikke tilkoblet CMOS-inngang vil vanligvis være i ustabil tilstand. Derfor må ubrukte CMOS-innganger alltid være koblet til 0 eller VCC.

Fig. 6 og fig. 7 viser lastegenskapene til en typisk CMOS-port i henholdsvis "lav" og "høy" tilstand. Merk at utgangsspenninger i ubelastet tilstand kan antas å være 0 eller VCC for lav og høy tilstand, så det er ganske enkelt å utforme grensesnitt for CMOS-utganger. Ved lasting med utgangsstrømmer vil verdier fra fig. 6 og 7, og hvis strømningene bare er noen få mA, kan det være praktisk å regne med den interne motstanden til utgangen, som ved å vurdere skråningen på fig. 6 kan sees å være omtrent 120 W ved 15 V tilførsel og 400 W ved 5 V. Tilsvarende viser fig. 7 ca 200 W ved 15 V forsyning og 600 W ved 5 V. Nettstedet viser også hvordan drivere for andre laster er designet, men også her er det lettere å bruke en spesiell driverkrets. Se f.eks. type ULN2003 for CMOS med 5V forsyning eller ULN2004 for CMOS med forsyning fra 6 til 15 V

CMOS 4000-serien kan ikke umiddelbart kombineres med TTL-kretser. Spesielle bufferkretser av type CD4049 og CD4050 er imidlertid beregnet for grensesnitt mot TTL.