Серија 7400 ттл

7400 чип, који садржи четири НИ кола. Друга линија мањих бројева (7645) је код датума; овај чип је произведен у 45-ој недељи 1976-е. Н суфикс је код специфичан за произвођача и значи да је у питању ПДИП паковање.

Површински монтиран 74ХЦ595 померачки регистри на штампаној плочици (ПЦБ).

Серија 7400 транзистор – транзистор логичких (ТТЛ) интегрисаних кола су најпопуларнија породица ТТЛ интегрисаних логичких кола. Брзо су замењивала диода - транзистор логику и употребљена су да се саграде мини и мејнфрејм компјутери током 1960-их I 1970-их. Неколико генерација пин-компатибилних наследника оригиналне породице су од тада постали де фацто стандард електроничких компоненти.

Преглед

Серија 7400 садржи стотине уређаја које пружају све од основних логичких кола, флип-флопова и бројача, до магистралних примопредајника специјалне намене и аритметичких логичких јединица (АЛУ). Посебне функције су описане у листи интегрисаних кола серије 7400.

Данас се површински монтиране (СМД- сурфаце-моунтед девице) ЦМОС верзије серије 7400 користе у различитим апликацијама у електроници као и за глуе логиц у рачунарима и индустријској електроници. Изворни (оригинални) тхроугх-холе уређаји у дуал ин-лине пакетима (ДИП/ДИЛ), који су деценијама били ослонац индустриије, су веома корисни у образовању као и за брзу израду бреадбоард прототипова те су и даље доступни код већине произвођача. Међутим, најбржи типови и верзије са ниском волтажом су увек само површински монтиране (сурфаце-моунт).

Први део ознаке у серији, 7400, означава уређај који садржи четири двоулазна НИ кола. Свако коло користи два пина за улаз и један пин за излаз а преостала два контакта (пина) су напајање(+5В) и уземљење. Овај део је направљен у различитим пакетима укључујући флет пакет, пластични или керамички дуал ин-лине пакет са 14 пинова, а такође, и површински монтирани (СМД) пакет. Додатни бројеви и слова у целој ознаци идентификују пакет и друге варијације.

Иако замишљени као породица дигиталне логике, неки ТТЛ чипови се користе у аналогним колима као нпр. Шмит прекидачи (Сцхмитт триггерс). Као и чипови Серије 4000 и новији ЦМОС-ови, који су верзије Серије 7400, могу се користити као аналогни појачавачи тако што користе негативну повратну спрегу (слично операционим појачивачима који имају само инвертовани инпут).

Бивши Совјетски Савез је производио К155ЛА3 који је пин-компатибилан са чипом Серије 7400 доступним у Сједињеним државама, осим што је код њега кориштен метрички размак од 2.5мм између пинова, наместо размака од 1/10" (2.54мм) који се користи на западу.

Фамилије изведене из Серије 7400

Део из 7400 серије: каскадни 8-битни АЛУ СН74АС888

Чип 74ХЦ595 8-битни померачки регистар

Чип 74АХЦ00Д четири двоулазна НИ кола произведена од НXП Семицондуцторс

Делови серије 7400 су конструисани тако што су коришћени биполарни транзистори како би се формирала оно што се назива трансистор-транзистор логика или ТТЛ. Новија серија, мање или више компатибилна у нивоу функције и логике са оригиналним деловима користи ЦМОС технологију или комбинацију обе (БиЦМОС). Првобитно су биполарна кола пружала већу брзину, али су трошила више енергије него конкурентска серија 4000 ЦМОС уређаја. Биполарни уређаји су, такође, ограничени на фиксни напон напајања, обично 5В, док ЦМОС делови често подржавају већи избор напонског снабдевања.

Милспец-рејтид (Милитарy специфицатион - намењено за војну употребу) уређаји намењени за употребу у ширем распону температурних услова су доступни као Серија 5400. Тексас Инструментс су, такође, произвели уређаје са заштитом од радијације са префиксом РСН, а компанија је понудила празне чипове прављене бим-лид методом (метод прављења полупроводника) за интегрисање хибридних кола са БЛ префиксном ознаком.

ТТЛ делови са уобичајеном брзином су такође били доступни неко време у Серији 6400 – ови су имали проширени распон радне температуре (индустријски) од −40Ц то +85Ц. Док су компанаије као што је Муллард направиле листу делова компатибилних са Серијом 6400 у својим списковима података из 1970, до 1973 није било помена породице 6400 у ТТЛ књизи података компаније Тексас инструментс. Неке компаније су такође понудиле варијанте са проширенимм распоном радне температуре користећи стандрдне бројеве делова 7400 са префиксом или суфиксом који означава степен температуре.

Како су интегрисана кола серије 7400 била прављена у различитим технологијама, компатибилност је обично задржавана на нивоу оригиналне ТТЛ логике и волтаже напајања. Интегрисано коло направљено у ЦМОС-у није ТТЛ чип јер он користи транзисторе са ефектом поља (ФЕТ-ове), а не биполарне џанкшн транзисторе, али бројеви делова су задржани како би се идентификовале сличне логичке функције и електрична (снага и I/О напон) компатибилност у различитим подфамилијама. Преко 40 различитих подфамилија користе ову стандардизовану шему за бројеве делова.

• Биполарни
  • 74 – стандардни ТТЛ, оригинална логичка фамилиија није имала слова између ‘’74” и броја дела. 10нс кашњење кола, 10мW расипање, 4.75–5.25В, пуштен 1966 године
  • 74Л – ниске снаге, већи отпорници допуштали су 1мW расипања по цену екстремно спорог 33мС кашњења. Застарео, замњен је са 74ЛС или ЦМОС технологијом. Уведен 1971
  • 74Х – високобрзински 6нс кашњење кола, али 22мW расипања снаге. Коришћен је у 1970-тих у ери суперкомпјутера. Још увек се производи али је генерално замењен серијом 74С. Уведено 1971.
  • 74С – високобрзински Шотки (Сцхотткy), примењен заједно са Шотки диодним спонама на улазима како би се спречило нагомилавање електрицитета, ово пружа брже функционисање него код 74 I 74Х серије по цену повећање потрошње енергије и цене. 3нс кашњење кола, 20мW расипања, пуштен 1971.
  • 74ЛС – Шотки мале/ниске снаге, примењен је користећи исту технологију као и 74С, али са смањеном потрошњом енергије и измењивом брзином. Типично 10нс кашњење кола, изванредно (за то време) 2мW расипање, 4.75–5.25В.
  • 74АС – Унапређен Шотки, следеће понављање 74С серије са већом брзином и фан-оут-ом упркос нижој потрошњи енергије. Примењено је коришћењем 74С технологије са миллер киллер колом како би се убрзала ниско-до-високо транзиција (како би се убрзао прелаз од ниског до високог напона). 1.7нс кашњење кола, 8мW, 4.5–5.5В. Уведен 1985.
  • 74АЛС – Унапређен Шотки ниске потрошње. Иста технологија као и код 74АС, али са компромисом брзина/снага од 74ЛС. 4нс, 1.2мW, 4.5-5.5В. Уведен 1985.
  • 74Ф – Брза, Ферчајлдова (Фаирцхилд) верзија ТИ-а 74АС. 3.4нс, 6мW, 4.5–5.5В. Уведен 1985.
• ЦМОС
  • C – ЦМОС 4–15 V ради слично као баферован 4000 (4000Б) серије
  • ХЦ – високо-брзински ЦМОС, сличних перформанси као ЛС, 12нс. 2.0–6.0В.
  • ХЦТ – високо-брзински, логички нивои компатибилни биполарним деловима
  • АЦ – Унапрђени ЦМОС, перформанце су му генерално између С анд Ф
  • АЦQ – Унапређени ЦМОС са ниским шумом
  • АХЦ – Унапређени високо-брзински ЦМОС, три пута бржи од ХЦ-а
  • АЛВЦ – Време кашњења сигнала (пропагације) (ТПД) < 3нс@3.3В
  • АЛВТ – Ниско-волтажни – 2.5 до 3.3В, 5В толерантни улази, висока струја <= 64мА, ТПД < 3нс@2.5В
  • АУЦ – Ниско-волтажни – 0.8 до 2.5В, ТПД < 2.5нс@1.8В
  • АУП – Ниско-волтажни – 0.8 до 3.6В (3.3В типично), ТПД 15.6/8.2/4.3нс@1.2/1.8/3.3В, делимично спецификовани на смањење снаге(ИОФФ), заштићени улази
  • АВЦ – Ниско-волтажни – 1.8В то 3.3В, ТПД < 3.2нс@1.8В, Бус холд, ИОФФ
  • ФЦ – Брзи ЦМОС, перформансе сличне Ф-у
  • ЛЦX – ЦМОС са 3В напајањем и 5В толерантним улазима
  • LV – Ниско-волтажни ЦМОС – 2.0 до 5.5В напајање и 5В толерантни улази
  • ЛВЦ – Ниско-волтажни – 1.65 до 3.3В и 5В толерантни улази, тпд < 5.5нс@3.3В, тпд < 9нс@2.5В
  • LV-А – 2.5 то 5В, 5В толерантни улази, ТПД < 10нс@3.3В, бус холд , ИОФФ, низак ниво буке
  • ЛВТ – Ниско-волтажни – 3.3В, 5В толерантни улази, висока излазна струја < 64мА, ТПД < 3.5нс@3.3В, ИОФФ, низак ниво буке
  • ЛВQ – Ниско-волтажни – 3.3В
  • ЛВX – Ниско-волтажни – 3.3В са 5В толерантним улазима
  • ВХЦ – ЦМОС са врло великим брзинама– 'С' перформансе у ЦМОС технологији и снази
• БиЦМОС
  • БЦТ – БиЦМОС, ТТЛ-компатибилни улазни прагови који се користе за бафере
  • АБТ – Унапређени БиЦМОС, ТТЛ - компатибилни улазни прагови, бржи од АЦТ-а I БЦТ-а

Многи делови у ЦМОС ХЦ, АЦ и ФЦ фамилијама се такође нуде у Т верзијама (ХЦТ, АЦТ I ФЦТ) који имаји улазне прагове који су компатибилни са оба: и ТТЛ-ом и 3.3В ЦМОС сигналима. Они делови који нису Т-делови имају конвенционлане ЦМОС улазне прагове.

Фамилија 74Х има исти основни дизајн као и фамилија 7400 са редукованим вредностима отпорника. Ово је смањило типично кашњење са 9 на 6нс али је повећало потрошњу енергије. Фамилија 74Х обезбедила је један број јединствених уређаја за ЦПУ дизајн током 1970-тих. Многи дизајнери војне и авионске опреме користили су ову фамилију током дугог периода и пошто су им потребене идентичне замене (резервни делови), ова фамилија се и даље производи Ленсдејл Семикодактор (Лансдале Семицондуцтор)

Фамилија 74С која користи Шотки коло, користи више енргије него 74, али је брзжа. Фамилија 74ЛС ИЦ-ова је верзија 74С фамилије са мањом потрошњом енергије, са нешто већом брзином, али нижим расипањем енергије него оригинална 74 фамилија; ово је постала најпопуларнија варијанта једном кад је постала широко доступна.

74Ф фамилију је увео Фречајд Семикондактор (Фаирцхилд Семицондуцтор), а прихватили су је други произвођачи; бржа је од 74, 74ЛС и 74С фамилија.

Током касних 1980-тих и 1990-тих новије верзије ове фамилије су уведене да би подржавале ниже радне волтаже које се користе у новијијм ЦПУ уређајима.

Историјат

Четворо битни компјутер са 2 регистра и 6 инструкција направљен у потпуности од чипова серије 7400.

Иако је Серија 7400 де фацто била први индустријски стандард ТТЛ логичке фамилијие који се лиценцно производио у неколико копмпанија које производе полупроводнике, било је и ранијих ТТЛ логичких фамилија као што је Сyлваниа СУХЛ (Сyлваниа Универсал Хигх-левел Логиц) фамилија, Моторола МЦ4000 МТТЛ фамилија (не треба је побркати са РЦА ЦД4000 ЦМОС), Натионал Семицондуцтор ДМ8000 фамилија, Фаирцхилд 9300 серија, и Сигнетицс 8200 фамилија.

Четвороструко НИ коло 7400Н било је први производ из серије, увео га је Тексас инструментс у флет пакету класе намењене за војне потребе Октобра 1964. Изузетно популарна комерцијална клас ДИП-ова је уследила у трећем кварталу 1966.

Серије 5400 и 7400 су коришћене у многим популарним мини компјутерима током седамдесетих и раних осамдесетих. Серија ДЕЦ ПДП ‘мини’ користила је 74181 АЛУ као главни рачунарски елемент у ЦПУ-у. Други примери су били серија Дата Генерал Нова и серија Хеwлетт-Пацкард 21МX, 1000 и 3000.

Хобисти и студент опремљени wире wрап алаткама, бреадбоард и 5-волтним напајањем су такође меогли да експериментишу са дигиталном логиком користећи се како да (хоw то) чланцима у Бyте часопису и Популар Елецтроницс-у који су у скоро сваком броју објављивали примере кола. У раним данима великог ИК развоја прототип новог интегрисаног кола са великим капацитетом могуће да се био развијао коришћењем ТТЛ чипова на неколико плоча са колима пре него што се приступило производњи циљаног уређаја у ИК облику. Ово је допуштало симулацију готовог производа и тестирање логике и пре него што је софтверска симулација интегрисаниих кола била доступна.

Године 1965 типична цена за један примерак (комад) СН5400 (израда за војне потребе, флет пакет заварен керамиком) била је око 22УСД (америчка долара). Од 2007. појединачни чипови комерцијалне израде укалупљени (уливени) у епокси пакете могу се купити за отприлике 0.25УСД сваки, зависно од конкретног чипа. Ако се купује на велико цена по комаду пада и ниже.

Шема нумерисања делова

Бројеви делова за логичке уређаје серије 7400 често користе следећу конвенцију за давање имена (именовање), иако специфичности варирају међу произвођачима.

• Прво, иако се понекад изоставља, префиx од два или три слова који означава произвођача уређаја (нпр. СН за Теxас Инструментс, ДМ за Натионал Семицондуцтор), иако ови кодови нису више уско повезани са једним произвођачем, на пример Фаирцхилд Семицондуцтор производи делове са MM и ДМ префиксом и чак и никаквим.
• Две цифре, где "74" означава уређај са комерцијалним температурним распоном, а "54" означава војни температурни распон. Историјски: "64" означавао је серије које нису дуго трајале са средњим 'индустријским' распоном температуре.
• До четири слова описују логичку подфамилију, као што је горе наведено (нпр. "ЛС"" или ""ХЦТ")
• Две или више цифара додељене сваком уређају, нпр. 00 за четвртасто 2-улазно НИ коло. Има стотине различитих урђаја у свакој фамилији. Додељивање бројева уређаја (и, уз неколико изузетака, пин-оут-а) ориганолној фамилији 7400 се пренело на касније фамилије, а нови бројеви додељени за нове функције, плус и неки од конкурентских ЦД4000 бројева и пин-оут-а су укључени током времена. Нема узорка за додељивање ових бројева. Функција и пин-оут чипа је скоро увек исти код истих бројева уређаја без обзира на произвођача подфамилије – изузеци се објашњавају у даљем тексту.
• Додатна слова у суфиксу и бројеви могу бити додати како би указали на тип пакета, ниво квалитета или на неки други податак, али ово много варира од произвођача до произвођача.

На пример СН74АЛС245Н значи да је овај уређај вероватно направио Теxас Инструментс (СН), то је ТТЛ уређај (74) са комерцијалним распоном температуре, он је цлан "напредне, ниско-напонске Шотки" фамиллије ("адванцед лоw-поwер Сцхотткy" = АЛС) и то је дво-дирекциони осмобитни бафер (245) у пласичном "тхроугх-холе" ДИП пакету (Н).

Многе логичке фамилије одржавају сталну употребу бројева уређаја као помоћ дизајнерима. Често се део из различитих 74x00 подфамилија може заменити ("дроп-ин реплацемент") у колу са истом функцијом и пин-оут-ом, и са још сврсисходнијим карактеристикама за примену (можда брзина или потрошња енергије), због чега је Серија 7400 била много привлачнија од конкурентске Серије ЦД4000Б, на пример. Али има неколико изузетака где се јављала некомпатибилност (углавном код пин-оут –а) у оквиру фамилије, као што су:

• неки "флат-пацк" уређаји (нпр. 7400W) и површински монтирани "сурфаце-моунт" уређаји
• неки од бржих из серије ЦМОС (напр. 74АЦ)
• Неколико ТТЛ уређаја са ниском потрошњом (напр. 74Л86, 74Л9 анд 74Л95) имају другачији пин-оут од регуларних (или чак од 74ЛС) делова серије.
• Пет верзија 74x54 (4-широко I-ИЛИ-ИНВЕРТОВАНА кола ИЦ), наиме 7454(Н), 7454W, 74Х54, 74Л54W и 74Л54Н/74ЛС54 су различити једни од других у пин-оут-у и/или функцији!

Лиценцни произвођачи у Европи и Источном блоку

Неки произвођачи као што је Муллард и Сиеменс имали су пин-компатибилне ТТЛ делове, али са потпуно различитом шемом давања бројева, међутим, листе података су идентификовале бројеве који су компатибилни са 7400 као помоћ у препознавању.

У време када је Серија 7400 била направљена, неки европски произвођачи (који су традиционално пратили конвецију о давњу имена Про Елецтрон-а) као што су Пхилипс/Муллард производили су серију ТТЛ интегрисаних кола са деловима чија имена почињу са ФЈ. Неки примери серије ФЈ су:

• ФЈХ101 (=7430) појединачно 8-улазно НИ коло,
• ФЈХ131 (=7400) четвороструко 2-улазно НИ коло,
• ФЈХ181 (=7454Н ор Ј) улазно I-ИЛИ-НЕ коло.

Совјетски савез почео је да производи ТТЛ ИЦ са пин-оут-ом из 7400серије у касним 1960-им и раним 1970-им. Бројеви делова су различити од западних серијиа:

• модификације у технологији сматране су различитим серијама и биле су идетификоване раличитим бројчаним префиксима – 155 серија је еквивалент обичној 74, 131 серија је 74Х, 158 серија је 74Л, 531 серија је 74С, 555 серија је 74ЛС а 1530/1531/1533 су одговарајуће са 74Ф/74АС/74АЛС. ЦМОС елементи са ТТЛ пин-оут-ом су такође доступне: напр. 1564 серија је еквивалент са 74ХЦ.
• функција јединице је описана кодом од два слова које прати број
  • прво слово представља функцијску групу – логика, прекидачи, бројачи, мултипликатори, итд.
  • друго слово показује функцијску подгрупу правећи тако разлику између логике НИ и НОР, D- и ЈК-прекидача, децималних и бинарних бројача, итд.
  • број прави разлику међу варијантама са различитим бројем улаза или различитим бројем елемената унутар матрице - ЛА1/ЛА2/ЛА3 (ЛА1/ЛА2/ЛА3) су 2 четворо-улазна / 1 осмо-улазни / 4 дво-улазни НИ елементи који одговарају (еквивалент су са 7420/7430/7400)

Пре јула 1974 два слова из описа функција су уметнута после прве цифре серије. Примери: К1ЛБ551 и К155ЛА1 (7420), К1ТМ552 и К155ТМ2 (7474) су исти ИЦ направљен у различито време.

Клонови обичне Серије 7400 су такође направљени у другим земљама Источног блока.

• Пољска и Чехословачка су користиле систем нумерисања са одговарајућим префиксом произвођача УЦY I МХ. Примери: УЦY7400, анд МХ7400.
• Мађарска је такође користила шему нумерисања 7400, али са суфиксом произвођача – 7400 је означена као 7400АПЦ.
• Румунија је користила подешено 7400 нумерисање са сопственим префиксом произвођача ЦДБ. Пример: ЦДБ4123Е је 74123.
• Источна Немачка је такође користила подешено 7400 нумерисање без префикса или суфикса произвођача. Пример: Д174 је 7474. 74ЛС клонови су означени префикссима DL; нпр. ДЛ000 = 74ЛС00. У каснијим годинама клонови направљени у Источној Немачкој били су доступни са стандардним 74* бројевима, обично за извоз.

Нема доступних података за технолошке модификације (74Х, 74ЛС, итд.) произведене ван СССР-а.

Literatura

• The Engineering Staff, National Semiconductor Corporation (1976). National Semiconductor TTL DATA BOOK. Santa Clara California. стр. 1—14. 
• The Engineering Staff, Texas Instruments (1973). The TTL Data Book for Design Engineers (1. изд.). Dallas, Texas. 
• Allied Industrial Electronics Catalog #660. Chicago, Illinois: Allied Electronics. 1966. стр. 35. 

Спољашње везе

• Logic Selection Guide (2008, 12 pages)
• Historical Data Books: TTL (1978, 752 pages), FAST (1981, 349 pages)
• Digital Logic Pocket Data Book (2007, 794 pages)
• Logic Reference Guide (2004, 8 pages) Архивирано на сајту Wayback Machine (23. јул 2019), Логиц Селецтион Гуиде (1998, 215 пагес)
• Литтле Логиц Гуиде (2014, 25 пагес), Литтле Логиц Селецтион Гуиде (2004, 24 пагес) Архивирано на сајту Wayback Machine (29. април 2016)
• Historical Databooks: TTL Vol1 (1984, 339 pages), TTL Vol2 (1985, 1402 pages), TTL Vol3 (1984, 793 pages), TTL Vol4 (1986, 445 pages)