Логічні елементи ттл з трьома вихідними станами

На мал. показаний один із способів забезпечення трьох полягань в мікросхемах ТТЛ. Ця схема відрізняється від базової наявністю додаткових транзисторів Р77—утз і діода Уе1, Коли транзистор УТЗ замкнутий, схема діє подібно до звичайного логічного елементу, оскільки діод Ув1 змішав у зворотному напрямі. При відкритому транзисторі Ут8 діод Уо\ також відкритий і напруга в крапці А близько до нуля. Транзистор Ут6 при цьому замкнутий. Транзистор Ут5 також буде закритий, оскільки на емітері транзистора Ут4, пов'язаному з колектором УТЗ, — логічний 0. Отже, транзистор Ут7 також буде замкнутий і вихідний вивід виявиться від'єднаним від вхідних ланцюгів і від обох шин живлення. У цьому стані мікросхема споживає значно меншу потужність.

Входи
X2	Х1	EZ
0	0	0	1
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	0	0
X	X	1	Z

Мал. Принципова схема логічного елементу ТТЛ з трьома вихідними

станами. У таблиці 2 — высокоймпсдансное стан, X—любое логічний стан (Про або 1).

Елемент з трьома станами виходу

На мал., а в умовному вигляді показана спрощена електрична схема елементу з трьома станами виходу (3-$ше оШрШ, 2-буфер). Іноді називають невірно: з трьома стійкими станами. Коли на вході елементу, позначеному 2. рівень НИЗЬКИЙ, то транзистор УТЗ замкнутий і не впливає на роботу схеми елементу, що виконує звичайним способом операцію І-НЕ. Якщо сигнал 2 має високий рівень, то низький рівень колектора відкритого транзистора УТЗ передається через діоди на бази вихідних транзисторів Ут1 і Ут2 і замикає їх обидва. В результаті зв'язок логічної частини елементу з його виходом розривається, елемент з боку виходу набуває високого імпедансу (НЩН ипреа'апсе). Рівень потенціалу на виході вже не визначений (плаваючий потенціал —$1оа\ щ \ е\?е1). Він може бути будь-яким залежно від співвідношення струмів витоку транзисторів Ут1 і Ут2, але такий стан потенціалу як значення вхідного сигналу не використовується. Третій стан виходу на відміну від 1 і 0 позначається 2. На мал., би показане умовне

Мал. Елемент з трьома станами виходу

позначення елементу з трьома станами виходу. Символ такого виходу — ромб з поперечною межею. На мал.. у показаний спосіб зображення 2-буфера на функціональних схемах, поширений в перекладній літературі. Таблиця ілюструє табличний спосіб завдання роботи елементу з трьома станами виходу. Таблиця

Z	Входи а	b	Вихід	Входи 2 Z а b			Вихід
1 0	X 0	X X	Z Н	0 0	X 1	0 1	H L

2-буфер характеризується затримками розповсюдження двох трактів: логічні входи — вихід при 2 = 0 і 2-вход — вихід.

Елементи з трьома станами виходу розроблені спеціально для застосування як вихідний керований буфер для підключення цифрових блоків до магістралей. Схема такої магістралі аналогічна показаною на мал., г, тільки як елементи 2 використані 2-буферы. Принцип обміну даними між пристроями такий же, як і по магістралях з відкритим колектором. Підключення магістралі до джерела живлення через підтягаючий резистор не обов'язково, оскільки /-буфер задає на виході і нижний, і верхній рівні сигналу.

Оскільки вихідний каскад 2-буфера побудований на основі двох послідовно включених транзисторів, подача вирішуючих сигналів на 2-входы відразу двох буферів магістралі недопустима: результат буде таким же, як і при об'єднанні виходів двох звичайних логічних елементів.

Завдяки наявності в схемі на мал., а транзистора РОТУ, що швидко заряджає паразитну ємкість шини до високого рівня, частотні властивості шини, керованої буферами з трьома станами, вище чим шини, керованої буферами з відкритим колектором, або, при тих же частотних властивостях, менше споживана потужність. Зате шина з відкритим колектором виявляється /оо1 ргоо[: вона не боїться помилкового відкриття відразу яких-небудь і два, і більш вихідних буферів. Докладніше прочитати про буфери і магістралі з трьома станами можна в [3] і іншій літературі, присвяченій мікропроцесорам. Приклади буферів з трьома станами виходу або, як їх ще називають, шинних драйверів — мікросхеми К589ап16, К.589ап26.К561лн1.

Спосіб обміну за допомогою магістралей крім невеликих витрат устаткування дуже зручний для розширення системи, коли в процесі її експлуатації потрібне підключення додаткових пристроїв. Для цього досить під'єднати двонаправлені виводи цих пристроїв до шини даних, а вибираючі виводи — до адресної шини. Функцію елементу АБО виконує сам спосіб підключення, монтаж.