D2 Integrované obvody TTL, používané v praktiku:

V integrovaných obvodoch (io) je na malej plôške kremíku vytvorené mnoho tranzistorov, diód a odporov. (Napr. v obvode 7400 - štvornásobnom hradle NAND - je 16 tranzistorov, 4 diódy a 16 odporov). Integrované obvody sú umiestnené v púzdre z plastickej hmoty . Na jednej strane púzdra je špecialny zárez, ktorý slúži k správnej orientácii púzdra. Keď by sme púzdro napr. pri zasúvaní do objímky otočili, prepólovali by sme prívody napájacieho napätia a mohli by sme zničiť obvod.



Kombinačné obvody:

V praktiku máme k dispozícii :

  • 7400 - štvorica dvojvstupových členov NAND;.
  • 7403 štvorica dvojvstupových členov NAND s odojeným kolektorom (7400 a 7403 sú vývodovo zhodné);
  • 7404 - šestica invertorov;
  • 7410 - trojica trojvstupových logických členov NAND;
  • 7420 - dvojica štvorvstupových logických členov NAND;
  • 7440 - dvojica štvorvstupových výkonových logických členov NAND (zapojenie zhodné s 7420) ;
  • 7442 - prevodník z kódu BCD na kód jeden z desiatich. Signál L sa objaví len na jednom výstupe, pokiaľ kombinácia na vstupoch zodpovedá dvojkovému zápisu čísiel 0 až 9.

  •  




Obr.2-1. 
  • 7400 štvorica dvojvstupových členov NAND;
  • 7403 štvorica dvojvstupových členov NAND s odpojeným kolektorom (7400 a 7403 sú vývodovo zhodné)

 
 

Obr.2-2.
7404 - Šestica logických členov negácie (invertorov)


 Obr. 2-3.
  • 7410 - trojica trojvstupových logických členov NAND;
  • 7420 - dvojica štvorvstupových logických členov NAND;
  • 7440 - dvojica štvorvstupových výkonových logických členov NAND (zapojenie zhodné s 7420); 

  • 7430 - osemvstupový logický člen NAND.





Obr. 2-4.  7442 - prevodník kódu BCD na kód jeden z desatich.

 


Integrované obvody na báze preklápacich obvodov:
  • 7474 - 2 preklápacie obvody typu D (nezávislé). Na rozdiel od RS obvodu v preklápacom obvode typu D o budúcom stave Qt+1 rozhoduje stav na vstupe D. K zmene stavu na výstupe dochádza synchronizovane s výskytom hodinového impulzu (clock) na vstupe C (v okamihu prechodu z nízkej úrovne L t.j. pri kladnej konvencii TTL z logickej nuly do vysokej napäťovej úrovne H t.j. pri kladnej konvencii TTL do logickej jedničky, čo sa označuje symbolom L->H). Okrem vstupov C a D má každý preklápací obvod ešte vstupy R a S, ktoré bez ohľadu na vstupy C, D umožňujú nastaviť stav preklápacieho obvodu, podobne ako u obvodu typu RS. Krúžok pri stupe R a S v schematickej značke znamená, že aktívnou úrovňou je nula (úroveň L). Nula (úroveň L) na vstupe R a S je neprípustná. Názorne je funkcia obvodu vidieť z tabuľky stavov. Symbol X znamená, že na stave nezáleží. Preklápacie obvody majú vyvedený priamy a negovaný výstup.


 
Obr. 2-5
7474 – dvojica preklápacich obvodov D (príklad dvojstupňového preklápacieho obvodu s dynamickym ovládaním čelom impulzu L->H)

  • 7475 - štvorica preklápacich obvodov typu D, realizovaná ako 2 dvojice. Každá dvojica má spoločný hodinový vstup. Funkcia obvodu sa podstatne odlišuje od obvodu 7474. Pokiaľ je na hodinovom vstupe C jednička (úroveň H) stav preklápacieho obvodu sa mení podľa hodnoty na vstupe D. Akonáhle sa na vstupe C objaví nula stav preklápacieho obvodu na vstupe D sa nemôže zmeniť. Praklápacie obvody majú vyvedené priame a negované výstupy.


Obr. 2-6

7475 – štvorica preklápacich obvodov D (príklad jednostupňového preklápacieho obvodu – záchytného obvodu (latch) riadeného úrovňou, teda so statickým ovládaním)

  • 7472 - preklápací obvod typu JK. O stave výstupu preklápacieho obvodu Qt+1 po skončení impulzu na hodinovom vstupe (impulz L-> H->L - zo stavu L do stavu H a naspäť do stavu L) rozhodujú dva nezávislé vstupy J a K. Vstup J (K) preklápacieho obvodu je ovládaný logickým súčinom stavov na troch vstupoch J1, J2, J3 (K1, K2, K3) integrovaného obvodu.




Obr. 2-7   7472 - preklápací obvod JK (príklad dvojstupňovéhopreklápacieho obvodu riadeného úrovňou, teda so statickým ovládaním). Počas pôsobenia úrovne H na vstupe C pôsobia signály J a K na vstup prvého stupňa (master) a vstup druhého stupňa (slave) je zablokovaný. Po skončení trvania impulzu na vstupe C, t.j. pri úrovni L na vstupe C sa výstup z prvého stupňa - master prenesie na druhý stupeň - slave . Počas tejto operácie je časť obvodu - slave odizolovaná od vstupov obvodu J a K.

  • 7490 - asynchronne desiatkové (označenie CT10) počítadlo. Skladá sa z dvoch počítadiel:
      • z počítadla do 2 so vstupom A a s výstupom QA ,
      • z počítadla do 5 so vstupom B s výstupmi QB, QC, QD.
    Spojením oboch počítadiel (napríklad prepojením výstupu QA na vstup B) získame počítadlo do 10 so vstupom A a výstupmi QA, QB, QC, QD. Obe počítadlá majú spoločné výstupy pre nastavenie počiatočného stavu do 0 (reset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R01aR02) a do 9 (preset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R91 a R92).



    Obr. 2-8    7490 - asynchrónné desiatkové (BCD) počítadlo a tabuľka objasňujúca funkciu nulovacich a nastavovacich vstupov.

    • 7493 - asynchronne dvojkové (binárne - označenie CT2) počítadlo. Skladá sa z dvoch počítadiel:
      • z počítadla do 2 so vstupom A a s výstupom QA ,
      • z počítadla do 5 so vstupom B s výstupom QB, QC, QD.
    Spojením oboch počítadiel (napríklad prepojením výstupu QA na vstup B) získame počítadlo do 16 so vstupom A a výstupmi QA, QB, QC, QD. Obe počítadlá majú spoločné výstupy pre nastavenie počiatočného stavu do 0 (reset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R01 a R02).



       
      Obr. 2-9
      • 7493 - asynchrónné binárne počítadlo 
      • a tabuľka objasňujúca funkciu nulovacich vstupov.

    • 74192 (synchrónne obojsmerne desiatkové počítadlo) a
    • 74193 (synchrónne obojsmerne dvojkové počítadlo)

    • sú synchrónne obojsmerne štvorstupňové počítadlá. Synchrónna činnosť znamená, že výstupy (QA, QB, QC, QD) sa preklápajú približne súčastne, a to po príchode registrovaných impulzov na vstupy CD alebo CU. Tým sa líšia od asynchronnej činnosti počítadiel 7490 a 7493, kde sa výstupy preklápali postupne (signál na niektorom z výstupov napr. QA bol až vstupným signálom pre ďalší stupeň počítadla). Asynchrónne počítadlá pracujú pomalšie ako synchronné, nakoľko sa u nich akumuluje prenosové oneskorenie šírenia signálu. Počítadla 74192 a 74193 sú obojsmerné, to znamená, že môžu počítať vpred (od stavu 0 do stavu 10 , poprípade 16) alebo vzad (zo stavu 10 alebo 16 do stavu 0). Smer počítania je určený vstupom, na ktorý privádzame počítané impulzy. Vstup CU (count up) je pre počítanie vpred, vstup CD (count down) prepočítanie vzad. Pre počítanie je rozhodujúci okamžik prechodu z L na H na ľubovolnom vstupe počítania. Pozor, na druhom nepoužívanom vstupe počítadla musí byť stav H.


    Obr. 2-10a Synchronné obojsmerné dekadické počítadlo
    Obr. 2-10b Synchronné obojsmerné binnárne počítadlo
    Počítadla 74192 a 74193 sú programovateľné, t.j. výstupy môžu byť nastavené do ľubovoľného stavu tak, že na vstupy A, B, C, D privedieme požadovaný stav a na vstup L privedieme úroveň L. Signál s úrovňou H na nulovacom vstupe R spôsobí, že sa všetky výstupy vynulujú, a to nezávisle na počítaných impulzoch a stave na vstupoch A, B, C, D.

    Počítadlá môžu byť zaradené za sebou bez prídavnych logických členov pomocou výstupov označených "prenos" (CA) a "záporný prenos"(BO). Na výstupe "prenos" (CA) sa pri preplnení počítadla objaví impulz, ktorý je rovnako široký ako impulz privedený na vstup počítanie dopredu (CU). Podobne sa na výstupe "záporný prenos" (BO) objaví pri preplnení počítadla v opačnom smere impulz, ktorý je rovnako široký ako impulz privádzaný na vstup počítanie vzad (CD). Jednoduché radenie počítadiel za sebou sa dá realizovať tak, že sa výstup "prenos" (CA) pripojí na vstup počítania vpred a výstup "záporný prenos" (BO) na vstup počítania vzad (CD) nasledujúceho počítadla.