Транзисторно-транзисторный логический элемент с простым инвертором

Схема простейшего ТТЛ-элемента содержит МЭТ, коллектор которого подключен к базе инвертирующего транзистора VT2 (рис. 4.24, а).

Рисунок 4.24- Элемент ТТЛ с простым инвертором: а -схема; б -топология

Многоэмиттерный транзистор (VT1) выполняет операцию И, транзистор VT2 — опе­рацию НЕ. Поэтому элемент в целом реализует функцию F = .

В первом при­ближении МЭТ с топологией, показанной на рис. 4.24, б, рассматривают как совокуп­ность из n (по числу эмиттеров) отдельных транзисторов с общими базой и коллек­тором.

Для исключения взаимного влияния эмиттерные переходы располагают друг от друга на расстоянии 10...15 мкм, что превышает диффузионную длину пробега но­сителей в базовом слое.

В схеме ТТЛ-элемента МЭТ работает в двух основных режимах: инверсном и насыщения.

Инверсный режим возникает после подачи на все входы высоких уровней на­пряжений U_IH. В результате эмиттеры Э1 и Э2 закрываются, коллекторный переход находится под прямым напряжением U* = 0,8 В и инжектирует электроны в общую базу.

Режим насыщения возникает при подаче на один из входов (или на оба), на­пример Х₁, низкого уровня входного напряжения U_IL. При этом эмиттер Э1 открывается, поскольку на нем падение напряжения U* = 0,8 В, и инжектирует электроны в базу МЭТ.