В ТТЛ схемах для реализации логического элемента "2И" вместо параллельного соединения диодов используется многоэмиттерный транзистор. Физика работы этого логического элемента не отличается от работы диодного логического элемента "2И". Высокий потенциал на выходе многоэмиттерного транзистора получается только в том случае, когда на обоих входах логического элемента (эмиттерах транзистора) присутствует высокий потенциал (то есть нет эмиттерного тока). Обычно в качестве базового логического элемента реализуется функция "2И-НЕ". Принципиальная схема базового логического элемента ТТЛ микросхемы приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Принципиальная схема базового логического элемента ТТЛ микросхемы
Умощняющий усилитель на транзисторе VT2, как и в диодно-транзисторном элементе, инвертирует сигнал на выходе схемы логического элемента. По такой схеме выполнены базовые логические элементы ТТЛ микросхем серий 155, 131, 155 и 531. Схемы "И-НЕ" в этих сериях микросхем обычно имеет обозначение ЛА. Например, схема К531ЛА3 содержит в одном корпусе четыре логических элемента "2И-НЕ". Таблица истинности, реализуемая этой схемой, приведена в таблице 1, а условно-графическое обозначение этих логических элементов приведено на рисунке 2.
Рисунок 2. Условно-графическое обозначение логического элемента "2И-НЕ"
Таблица 1. Таблица истинности схемы, выполняющей логическую функцию "2И-НЕ"
| x1 | x2 | F |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
На основе базового логического элемента строится и инвертор. В этом случае для унификации входных параметров микросхем на входе схемы используется только один диод. Принципиальная схема ТТЛ инвертора, реализующего логическую функцию "НЕ", приведена на рисунке 3.
Рисунок 3. Принципиальная схема инвертора ТТЛ микросхемы, реализующего логическую функцию "НЕ"
При необходимости объединения нескольких логических элементов "И" по схеме "ИЛИ" (или при реализации логических элементов "ИЛИ") транзисторы VT2 соединяются параллельно в точках "а" и "б", показанных на рисунке 8, а выходной каскад используется один. В результате быстродействие такого, достаточно сложного элемента, получается точно таким же, как и у одиночного логического элемента "2И-НЕ". Принципиальная схема логического элемента "2И-2ИЛИ-НЕ" приведена на рисунке 4.
Рисунок 4. Принципиальная схема ТТЛ микросхемы "2И-2ИЛИ-НЕ"
Такие соединения логических элементов широко применяется при реализации цифровых микросхем по произвольной таблице истинности методом СДНФ, а условно-графическое обозначение элемента "2И-2ИЛИ-НЕ" приведено на рисунке 5. Такие логические элементы содержатся в отечественных цифровых микросхемах с обозначением ЛР.
Рисунок 5. Условно-графическое обозначение логического элемента "2И-2ИЛИ-НЕ" ТТЛ микросхем
Логические элементы "ИЛИ-НЕ" в отечественных ТТЛ сериях микросхем средней интеграции имеют обозначение ЛЕ. Например, микросхема К1531ЛЕ5 содержит в одном корпусе четыре элемента "2ИЛИ-НЕ". Следует отметить, что в современных микросхемах малой логики стараются в одном корпусе разместить один, в крайнем случае два логических элемента.
Так как в современных микросхемах ТТЛ и в схемах ДТЛ используется одинаковый выходной усилитель, то и уровни логических сигналов в этих схемах одинаковы. Поэтому часто говорят, что это ТТЛ микросхемы, не уточняя по какой схеме выполнен входной каскад этих микросхем. Тем самым подчеркивается отличие этих микросхем от старых ДТЛ серий микросхем с повышенным напряжением питания. Более того! Появились КМОП микросхемы, совместимые с ТТЛ микросхемами по логическим уровням, например К1564 (иностранный аналог — микросхемы SN74HC) или К1594 (иностранный аналог SN74АСT).
