Die TTL-Bausteine 7404 und 7405 realisieren beide Inverter in der Transistor-Transistor-Logik (TTL).
TTL ist eine Schaltungstechnik (Logikfamilie) für logische Schaltungen (Gatter), bei der als aktives Bauelement der Schaltung planare npn-Bipolartransistoren verwendet werden.
Standard-TTL-Schaltkreise sind für einen Betrieb an einer Versorgungsspannung von 5 V ausgelegt.
Auch wenn die die TTL-Technik relativ robust ist und der Betrieb meist auch bei Spannungen unter 5V funktioniert. Bei zu kleinen Spannungen sind TTL-Spannungen jedoch nicht mehr voll belastbar.
Man sollte daher Schaltungen, die auf TTL basieren mit einer relative stabilen Spannungsversorgung ausrüsten, beispielsweise mit dem Baustein 7805.
Eine hohe Spannung ist als High-Pegel (in positiver Logik eine logische 1) definiert, eine niedrige Spannung wird als Low-Pegel bezeichnet (in positiver Logik eine logische 0).
Logische Bausteine in TTL-Technik haben gegenüber CMOS-Bausteinen den Vorteil, dass sie unempfindlicher gegenüber elektrostatischen Entladungen sind. Der Nachteil liegt wegen der stromgesteuerten Transistoren in einer im Vergleich zu CMOS deutlich höheren Leistungsaufnahme (Stromverbrauch) bei statischem Betrieb.
Inverter 7404 und 7405
In der Liste der TTL findet man nun die Bausteine 7404 und 7405, die beide einen Inverter darstellen, also aus einem High-Potential ein Low-Potential machen sollen und umgekehrt.
Der Unterschied der beiden Bausteine liegt nun darin, dass der Baustein 7404 die Ausgangssignale eigenständig treibt.
Das heißt, der Baustein gibt sowohl eine hohe Spannung bei einer logischen 1 aus, als auch eine niedrige Spannung bei einer logischen 0.
Der Baustein 7405 hingegen hat einen Open-Collector-Ausgang. Das bedeutet, dass dieser Baustein zusätzlich von außen beschaltet werden muss, um die Funktionalität bereitzustellen.
Während eine logische 0 zu einer niedrigen Spannung am Ausgang führt – der Ausgangstransistor des Bausteins 7405 schaltet durch und zieht das Ausgangssignal so gegen Masse – führt eine logische 1 zu einem hochohmigen Zustand.
Der Ausgangstransistor des 7805 sperrt und der Ausgangs-Pin liegt quasi in der Luft.
Das gewünschte Potential muss also mit einer äußeren Beschaltung realisiert werden.
In diesem Artikel gibt es mehr Information zum Open-Collector-Ausgang.
Im untenstehenden Video zeige ich den Unterschied der Baustein mit Hilfe des Simulationsprogramms PSpice.
Das Video zum Unterschied 7404 vs 7405
