¿Por qué los circuitos integrados TTL tienen esquemas tan complicados para puertas lógicas con tantos transistores en lugar de RTL?

Question

Estoy en el proceso de construir una computadora de 4 bits a partir de BJT y resistencias NPN discretas. Estoy usando RTL, y he hecho flip flops, sumadores completos y demultiplexores, y todo está funcionando bien hasta ahora. ¿Por qué los chips TTL que logran las mismas cosas son mucho más complicados en el nivel de transistor?

Answer 1

Algunos de los mayores inconvenientes de RTL fueron:

• mucho menor inmunidad al ruido ( 1x V_ser el sesgo vs 2x)
• estática excesiva disipación de potencia para "0" estado de salida debido a la baja de pull-up R de baja impedancia necesaria para reducir el tiempo de subida de "0 a 1" estado de salida para la unidad de pF cargas. Como R2= 50 Ohmios.

• Inmunidad al ruido y las velocidades de rotación fueron muy asimétrica si R2 fue alta ( por ejemplo, 1k)

  

  TTL resolver estos problemas con un tótem de salida. y elevó el umbral de entrada a 2 equivalente del diodo o V_ser gotas (1.35 1.4)

  • los estándares para los niveles de entrada y salida nunca cambió cuando el TTL de la familia de aumentar la velocidad y la reducción de energía estática y bajó el colector de resistencia de 130 a 50 Ohmios para el más rápido TTL velocidad.

  • La evolución de TTL provino de los esfuerzos para aumentar la velocidad de la transición, margen de ruido, reducir el consumo de energía, manteniendo compatibilidad con versiones anteriores, la entrada de los umbrales de fanout,=10, los niveles de salida.

Estos fueron los más mínimos soluciones para alcanzar las especificaciones y menor de Pd de 74' a 74LS, a continuación, para 74S " reducir mató a tiempo a ~ 1/3 para Encendido y APAGADO en 15pF de carga, mientras que la prevención de disparar-thru con ambos controladores activos. RTL nunca tuvo un shoot-thru problema con sólo 1 conductor y el pasivo de pull-up. Un tótem de la impedancia de salida no es lineal pero controlado, siendo baja sin gran aumento de las corrientes. La disociación tapas eran sólo necesita cada 10 de IC, a diferencia de CMOS de 1 por IC.

Aunque TTL parece ser asimétrica para el voltaje y la impedancia, la inmunidad de perdida de ruido y la interferencia es equilibrada entre la lógica de los niveles de potencia de ruido.

Answer 2

El uso de resistencias de resistencia hace que el tiempo de aumento de la salida sea lento, por lo que TTL utiliza una salida "totem-pole" que hace que la salida sea alta. Esto resulta en una operación mucho más rápida.

La lógica RTL tiende a usar más energía porque las corrientes grandes fluyen directamente a tierra cuando se necesita una salida baja.

Lo creas o no, las resistencias con valores razonables a menudo consumen mucho más área de silicio que un transistor. Por lo tanto, una compuerta RTL puede no ser menos costosa de producir en volumen.

Answer 3

1. RTL surgió antes de TTL, era más difícil meter tantas cosas en un chip, y la gente no sabía mucho sobre el análisis de los circuitos.
2. En muchos casos, hacer el trabajo de una resistencia con dos o tres transistores en realidad puede tomar menos espacio en el dado.
3. TTL necesitaba ser de mayor rendimiento y más fácil de usar.