Accueil > Électronique > Circuits intégrés logiques TTL
ÉlectroniqueLes bases de l'automatisme

Circuits intégrés logiques TTL

Partagez l'article sur les réseaux sociaux

TTL = Transistor Transistor Logic
L’élément roi dans ce type de circuits est le transistor bipolaire. Les diodes présentes n’assurent qu’un rôle de protection des circuits (contre les tensions inverses par exemple…).

    Réalisation d’une porte NAND :

NAND_TTL
Transistor Transistor Logic

    Remarques :
    – les diodes servent à la protection du circuits. Pour l’analyse on pourra faire comme si les diodes D1 et D2 n’existaient pas.
    – l’élément T1 est un transistor à 2 emetteurs. Pour l’analyse on a le droit de le remplacer par ceci :

equivalent_T1

    Finalement, avec toutes ces simplifications, on arrive à ce circuit équivalent :

NAND_TTL_equivalent
Transistor Transistor Logic

À noter :
    – En logique TTL, pour une alimentation Vcc = 5V les niveaux logiques sont référencés par 2 tensions seuils : V0 (0.2V) et V1(3.6V).
    Si la tension de sortie V(Y) est inférieure ou égale à V0 alors Y = 0, si V(Y) est supérieure ou égale à V1 alors Y = 1 :
        – V(Y) =< 0.2V on a Y = 0
        – V(Y) => 3.6V on a Y = 1
    – Pour les entrées, on dira qu’une entrée est à 0 si sa tension est de 0.2V et qu’elle est à 1 si sa tension est à 3.6V.
    – Les diodes D4, D5 et D6 sont à anodes communes. Donc la diode qui conduit est celle qui aura le potentiel de cathode le plus bas (<=> celle qui sera le mieux polarisée en direct car V(A)-V(K) sera le plus fort).

    – A = B = 0 : D4 et D5 conduisent => pas de courant
       Analyse :

    – A = B = 0 :
        – Supposons que D6 conduise : cela implique que T2 et T4 conduisent aussi => V(K) _D6 = Vbe_T2 + Vbe_T4 = 1.4 V.
          Or comme A = B = 0, on a V(K)_D4 = V(K)_D5 = 0.2V : Donc ce sont les diodes D4 et D5 qui on le potentiel de cathode le plus bas => ce           sont elles qui conduisent. Donc notre supposition était fausse : D4 et D5 conduisent tandis que D6 est bloquée !

    Par conséquent Ib(T2) = 0 => T2 bloqué => Ib(T4)  = 0 => T4 bloqué. En revanche T3 conduit  :
=> V(Y) = Vcc – Ib(T3)*1.6k – Vbe(T3) – V(D3) = 5 – 1600*Ib(T3) – 0.6 – 0.7 = 3.7 – 1600*Ib(T3) or Ib(T3) est tellement faible en pratique qu’on peut dire que 1600*Ib(T3) est négligeable => V(Y) = 3.7 V => Y = 1.

    -En fait si au moins une des 2 entrées est à 0 alors la diode lui correspondant va conduire, et par exactement le même raisonnement on aura Y=1.
     – A = B = 1 :
        – Supposons que D6 conduisent => V(K)_D6 = 1.4 V (cf A = B = 0). comme A=B=1, on a V(K)_D4=V(K)_D5=3.6V => D6 a le potentiel de cathode le plus bas, donc elle conduit bien. Notre supposition est vérifiée : D6 conduit tandis que D4 et D5 sont bloquées !

    Donc T2 conduit => T4 conduit (on s’arrange pour qu’il sature en pratique) => V(Y) = Vce_sat(T4) = 0.2V => Y = 0.

    On retouve bien le fonctionnement d’un NAND !

    Par porte :
    – consommation : 10 mW
    – temps de propagation : 10 ns


Partagez l'article sur les réseaux sociaux

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Résoudre : *
6 − 1 =