TTL - Lógica Transistor Transistor - Série Eletrônica Digital

O Transistor-Transistor Logic (TTL) é uma designação para circuitos digitais que trabalham em 5V e utilizam transistores bipolares em sua construção. A família TTL é derivada de uma família mais antiga: DTL, Lógica Transistor Diodo. Os transistores bipolares utilizados na TTL possuem vários emissores, multiemissor, figura 1. Essa inovação tecnológica diminui o número de transistores necessários para se fazer uma determinada porta lógica.

Figura 1 - Porta NAND ou NE TTL, com três entradas.

O circuito TTL da figura 1 é uma porta NAND (NE), ou E negado, com três entradas, A, B e C. Esta porta lógica, conhecida com o inverso da função AND, tem a seguinte tabela verdade:

A	B	C	Out
0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0

Tablea 1 - NAND TTL, com três entradas.

O TTL 7410, figura 2, é a versão comercial do circuito da figura 1, este circuito TTL possui três portas lógicas NAND, com três entradas cada uma. A tabela verdade do 7410 é semelhante a encontrada na tabela 1.

Figura 2 - Diagrama lógico do TTL 7410.

Parâmetros da Família TTL

Pode-se encontrar os circuitos TTL em duas séries comerciais. A primeira é de uso padrão e começa com o número 74xxx, onde o x pode ser uma soma de letras e números. A outra série é de uso militar e inicia com os número 54xxx, esta série pode trabalhar em uma ampla faixa de temperaturas.

A série 54xxx pode trabalhar em uma faixa de temperatura que vai de -55°C a 125°C. Já a série 74xxx trabalha em uma faixa de temperatura mais estreita, 0°C até 70°C.

A família TTL pode ser encontrada com algumas características especiais em suas entradas e saídas, dentre estas pode-se destacar: open-collector, tri-state, schimitt-trigger.

Open-collector ou Coletor aberto

Os circuitos TTL com esta característica não possuem o resistor de coletor. Com isso, se faz necessário o uso de um resistor externo, ou seja, a limitação da corrente se dá do lado de fora do circuito, bem como, a tensão de saída pode ser escolhida conforme a necessidade ou aplicação desejada. Vale lembrar que se deve observar as limitações do componente, no que diz respeito aos seus valores nominais de corrente e tensão.

Tri-State ou Três estados

Os componentes TTL que operam em três estados (nível baixo, alto e alta impedância), são conhecidos como Tri-state. Quando a saída do dispositivo é colocada em alta impedância o circuito não fornece nem absorve corrente, ou seja, fica com sua saída "flutuando". Esta característica permite que se ligue vários dispositivos em uma única linha de dados.

Schimitt-Trigger

Os dispositivos TTL que possuem entradas Schimitt-Trigger são mais imunes a ruídos, desde que este esteja abaixo da tensão de limiar (negativo ou positivo), a partir deste limiar há a alteração do estado de saída do dispositivo. Este circuito TTL não responde a qualquer variação na entrada, mas sim à variações que estejam acima de um limiar, U2 (figura 3), no caso de mudança do nível baixo para o alto ou abaixo de um outro limiar, U1 (figura 3); do nível alto para o baixo.

Figura 3 - Lógica TTL com entrada normal versos entrada Schmitt trigger.