TTLの意味やレベル

【初心者向け】TTLの「意味」や「レベル」について解説します!

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困っている人

電子回路で『TTL』という用語がよく出てくる。
どんな意味なんだろう?

こんな疑問を解消します。

TTLは、『抵抗とバイポーラトランジスタで構成されるデジタル回路の一種』です。

1970年代に『テキサス・インスツルメンツ社』が汎用ロジックICとして開発し、現在は広く普及しています。

 
そこで今回は、『TTLの意味・レベル』について解説していきます!
 

本記事の内容・ TTLとは
・ デジタル回路の『TTLレベル』
・ ファンアウト
・ ファンアウト算出の具体例
・ まとめ
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TTLとは

電子回路
TTLは、『抵抗とバイポーラトランジスタで構成されるデジタル回路の一種』であり、様々な機器の電子回路で使用されています。

『Transistor Transistor Logic』の略であり、特徴は下記の通りです。

TTLの特徴

・安定した5V電源が必要

・電源が『Vcc』と定義される

・ノイズに弱いため、ノイズ対策必須

・消費電力が大きい(発熱が大きい)

 
とりあえず、以上の特徴を頭に入れておきましょう。

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もっぷ

続いて、デジタル回路における『TTLレベル』について説明していきます。

 

デジタル回路の『TTLレベル』

波形測定
『TTLレベル』とは、TTLが動作する信号レベルのことを意味します。

以下に、デジタル回路で『0』と『1』の2つの状態をどのように判断するか示します。

  “0”と認識する電圧範囲 “1”と認識する電圧範囲
入力電圧 0.0V ~ 0.8V 2.0V ~ 5.0V
出力電圧 0.0V ~ 0.4V 2.4V ~ 5.0V

 
以上のように、TTL ICは『入出力の電圧レベルと論理が規格で決まっている』ため、TTL IC間で信号をやり取りする際は、電圧変換する必要はありません。

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もっぷ

電圧によって、『0』or『1』を判断するのです。

 

ファンアウト

電子基板
ファンアウトとは、『TTLの出力1端子に対して接続可能なTTLの入力端子数』を意味します。

HiとLoそれぞれの入出力電流をもとに算出することが可能です。

ファンアウトの算出

ファンアウト = Hiの出力電流 / Hiの入力電流

ファンアウト = Loの出力電流 / Loの入力電流

 

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もっぷ

それぞれ計算して、小さい方の結果がファンアウトとなります。

 

ファンアウト算出の具体例

費用
では、具体的に計算してみましょう。

前提条件

Hiの出力電流 = 24mA

Loの出力電流 = 24mA

Hiの入力電流 = 6mA

Loの入力電流 = 8mA

ファンアウト算出結果

ファンアウト(Hi) = 24mA / 6mA = 4

ファンアウト(Lo) = 24mA / 8mA = 3

⇒小さい方が優先されるため、ファンアウト = 3

 

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もっぷ

以上のように、計算自体はすごく簡単です。

 

まとめ

まとめ
いかがでしたでしょうか。

電子回路を扱う上で『TTLは必須の知識』です。

この記事が、皆様のお役に立てば幸いです。

\クランプ回路・ブートストラップ回路など/

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