Techniklexikon

Transistor-Transistor-Logik

Elektronik, Halbleiterphysik, TTL, Technik, die in integrierten Schaltungen (ICs, Chips) mit niedriger Integrationsdichte verwendet wird. Dabei werden zur logischen Verknüpfung (Schaltungslogik) Bipolar-Transistoren eingesetzt.

Wichtiges TTL-Schaltungsgrundelement ist das NAND-Gatter. Wesentlich ist dabei der Multi-Emitter-Transistor am Eingang, der nur in planaren Integrationstechniken herstellbar ist und als Parallelschaltung von Bipolar-Transistoren, die an Basis und Kollektor miteinander verbunden sind, aufgefasst werden kann (siehe Abb.).

Bipolar-Transistoren kommen sowohl in Analogschaltungen (z.B. Verstärker) als auch in Digitalschaltungen (Logik- und Speicherschaltungen) zur Anwendung. Während die Bipolar-Transistoren in Analogschaltungen im Verstärkerbereich betrieben werden, dienen sie in Digitalschaltungen wie den TTL-Schaltungen als (digitale) Schalter, wobei die beiden Schalterzustände im Transistorsperrbereich und im Verstärker- bzw. Transistorsättigungsbereich liegen.

Bipolar-Transistor-Schaltungen haben (im Vergleich zu Schaltungen aus Feldeffekttransistoren, wie z. B. MOS-Feldeffekttransistoren) folgende Vorteile:

-          die Fähigkeit, grosse Ströme zu treiben,

-          eine extrem stabile Schwellenspannung, die 0,7 V-Emitter-Basis-Durchlassspannung,

-          eine kurze Schaltzeit.

Hingegen wird die MOS-Technik, insbesondere die CMOS-Technik, heute überwiegend bei hoch- und höchstintegrierten Digitalschaltungen verwendet, und zwar aus folgenden Gründen:

-          geringer Platzbedarf der MOS-Transistoren,

-          geringer Leistungsbedarf der CMOS-Transistoren.

Eine weitere Bipolar-Transistor-Technik für digitale Schaltungen neben der TTL-Technik ist die Emitter-Coupled-Logik ECL. (Logikfamilien)

Transistor-Transistor-Logik: Prinzip eines Multi-Emitter-Transistors (in planarer Integrationstechnik).