TTL-NOR- und ODER-Gatter

TTL-Schaltungsanalyse

Lassen Sie uns die folgende TTL-Schaltung untersuchen und ihre Funktionsweise analysieren:

Die Transistoren Q1 und Q2 sind beide auf die gleiche Weise angeordnet, die wir für den Transistor Q1 in allen anderen TTL-Schaltungen gesehen haben. Anstatt als Verstärker zu fungieren, werden Q1 und Q2 beide als „Steuerungs“-Netzwerke mit zwei Dioden verwendet. Zur Veranschaulichung können wir Q1 und Q2 durch Diodensätze ersetzen:

Wenn der Eingang A schwebend bleibt (oder mit Vcc verbunden ist), fließt Strom durch die Basis des Transistors Q3 und sättigt ihn. Wenn Eingang A geerdet ist, wird dieser Strom von der Basis von Q3 durch die linke Steuerdiode von "Q1" abgeleitet, wodurch Q3 zum Abschalten gezwungen wird. Das gleiche gilt für Eingang B und Transistor Q4:Der logische Pegel von Eingang B bestimmt die Leitung von Q4:entweder gesättigt oder abgeschaltet.

Beachten Sie, wie die Transistoren Q3 und Q4 an ihren Kollektor- und Emitteranschlüssen parallel geschaltet sind. Im Wesentlichen fungieren diese beiden Transistoren als parallel geschaltete Schalter, die Strom durch die Widerstände R3 und R4 gemäß den Logikpegeln der Eingänge A und B zulassen. Wenn beliebig Eingang auf einem „High“-Pegel (1) ist, wird mindestens einer der beiden Transistoren (Q3 und/oder Q4) gesättigt, wodurch Strom durch die Widerstände R3 und R4 fließt und der letzte Ausgangstransistor Q5 für ein „ low“ (0) Logikpegelausgang. Der Ausgang dieser Schaltung kann nur dann einen „High“-Zustand (1) annehmen, wenn beide Q3 und Q4 werden abgeschnitten, was bedeutet, dass beide Eingänge müssten geerdet oder „low“ (0) sein.

NOR-Gatter-Wahrheitstabelle

Die Wahrheitstabelle dieser Schaltung entspricht also der des NOR-Gatters:

Konvertieren einer NOR-Gatter-TTL-Schaltung in ein ODER-Gatter

Um diese NOR-Gatter-Schaltung in ein ODER-Gatter zu verwandeln, müssten wir den logischen Ausgangspegel mit einer anderen Transistorstufe invertieren, genau wie wir es beim NAND-zu-AND-Gatter-Beispiel getan haben:

OR Gate Wahrheitstabelle

Die Wahrheitstabelle und die äquivalente Gatterschaltung (ein NOR-Gatter mit invertiertem Ausgang) werden hier gezeigt:

Natürlich sind auch Totem-Pole-Ausgangsstufen sowohl in NOR- als auch in OR-TTL-Logikschaltungen möglich.

RÜCKBLICK:

• Ein ODER-Gatter kann durch Hinzufügen einer Inverterstufe zum Ausgang der NOR-Gatter-Schaltung erzeugt werden.