TTL – Transistor Transistor Logik IC’s

Last Updated on 8. Oktober 2026 by sfambach●Link-Status: OK

Ich werde dieses Thema nur kurz umreißen, da es im gleichnamigen Wikipedia Artikel gut beschrieben steht. https://de.wikipedia.org/wiki/Transistor-Transistor-Logik●Link-Status: OK.

TTL IC’s sind integrierte Schaltkreise mit logischen Verknüpfungsgattern wie UND/ ODER/ NICHT. Auch Kombinationen aus ihnen, die zu größeren integrierten Schaltungen wie Flipflops, Zähler, BCD Encoder oder ähnlichem führen, gibt es in der TTL Serie. Die Serie selbst umfasst einige hundert IC Varianten. Manche unterscheiden sich nur hinsichtlich ihrer Pinbelegung.

Historie

Diese IC’s wurden in den 1961er Jahren erfunden. Deren günstige Massenproduktion sollte den ansteigenden Bedarf decken. Mit ihrer Erfindung kam eine Art der Normierung der Pins und der Funktion, die es ermöglichte, die IC zwischen unterschiedlichen Herstellern auszutauschen. Dies ist zum Beispiel sehr gut an den Computern dieser und der Zeit danach zu erkennen, sie sind meist mit Bauteilen unterschiedlicher Hersteller gespickt, weil die Firmen alle IC aufgekauft haben, die auf dem Markt verfügbar waren und nicht immer waren alle ICs von einem Hersteller lieferbar. So finden sich beispielsweise im Commodore64 gleiche RAM Chips unterschiedlicher Hersteller.

Ansichten

Fakten

Das Innenleben der IC besteht aus elektronischen Bauteilen, wobei die Schaltvorgänge mittels Transistoren und anderer Bauteile realisiert werden. Genormte Pegel sorgen dafür, dass die IC’s untereinander austauschbar sind.

Beschreibung	Wert
Eingangs HIGH Pegel bei Last	> 2,4 V
Eingangs LOW Pegel bei Last	< 0,4 V
Eingangs HIGH Pegel	> 2,0V
Eingangs LOW Pegel	< 0,8V
Ausgangs HIGH Pegel	> 2,4 rund 3-4V
Ausgangs LOW Pegel	< 0,4V
Versorgungsspannung	5V
Versorgungsspannungstoleranz	+-5%
Gatter Verlustleistung	~10mW
Schaltgeschwindigkeit	~10ns

Varianten

Die TTL Logik unterlag vielen Änderungen. Zum einen wollte man den Energieverbrauch senken und zum anderen die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöhen. Anfänglich ging das eine nur auf Kosten des anderen. Auch führte der Wunsch zur Senkung der Produktionskosten, Produktion immer höherer Stückzahlen sowie die verbesserten Möglichkeiten und Fähigkeiten der Hersteller zu immer mehr Verbesserungen.

Schottky-TTL

Hier wird eine sog. Schottky Diode mit verbaut, was den Auf- und Abbau der Ladung im Transistor begünstigt und zu schnelleren Schaltvorgängen bei höherem Energieverbrauch führt.

Beschreibung	Wert
Schaltgeschwindigkeit	3ns
Gatter Verlustleistung	20mW

Low-Voltage-TTL

Anpassung der TTL Logik auf eine Versorgungsspannung von 3.3V.

Beschreibung	Wert
Eingangsspannung LOW	2V – 2,4V
Eingangsspannung HIGH	−0,4V – 0,8 V
Ausgangsspannung LOW	2,4V – 5V?? (ich hätte 3.3V erwartet)
Ausgangsspannung High	0V – 0,4V

(Quelle●Link-Status: OK)

Open-Collector-Ausgänge

Die Open Collector Bausteine können an einem Bus betrieben werden. Es ist möglich, ihre Ausgänge hochohmig zu schalten, so dass sie den Bus nicht beeinflussen.

Bezeichnungen

Die TTL Bausteine sind wie folgt benannt

• 74 TTL Reihe
• XXXX Eigenschaften
• YYYY Type

Also zum Beispiel 74LS00

Eigenschaften	Bezeichnung
Low Power (Wenig Verlustleistung)	L
High-Speed (hohe Geschwindigkeit)	H
Schottky (hohe Geschwindigkeit / hohe Verlustleistung)	S
Fast-Schottky (Noch schneller ???)	F
Low Power + Schottky	LS
Advanced Power + Schottky	AS
Advanced Power + Low Power + Schottky	ALS
High Speed CMOS (Versorgungsspannung 3-6V)	HC
Advanced High Speed CMOS (Versorgungsspannung (3-6V)	AHC / AC
Wie HC nur TTL kompatibel (Versorgungsspannung 5V)	HCT
Wie AC nur TTL kompatibel (Versorgungsspannung 5V)	ACT

TTL Logik – Varianten

Anwendungsbereiche

• Computer der Zeit
• Logische Schaltung für Steuerungen

Modell Beispiele

Hier nur ein paar Beispiele, für eine vollständige Liste sei auf https://www.mikrocontroller.net/articles/74xx●Link-Status: OK verwiesen.

74xx
00●Link-Status: OK/ 10/ 20/ 30	4/ 3/ 2/ 1 Nand Gatter mit jeweils 2/3/4/8 Eingängen
01/ 12/ 22	4/ 3/ 2/ 1 Nand Gatter mit open Collector mit jeweils 2/3/4 Eingängen
02/ 27/ 25 /28	4/ 3/ 2/ 2 Nor Gatter mit jeweils 2/3/4/4 Eingängen
03	4/ Nand Gatter open Collector mit 2/ Eingängen
04	6 * Inverter
05	6 Inverter open Collector
06	Inverter Buffer/Treiber (OC) 30V
07	Buffer/Treiber (OC)
13	4 Input NAND Schmitt-Trigger●Link-Status: OK
14	Inverter Schmitt-Trigger

Probleme

–

Sonstiges

TTL ist überholt

Die Zeit der TTL Logiken ist vorbei. Letztendlich löste die CMOS Serie die TTL IC’s ab und diese wurde durch speicherprogrammierbare Schaltungen/ Microcontroller mit viel mehr Fähigkeiten und Einsatzzwecken abgelöst. Heutige Microcontroller ermöglichen es, komplexe logische Verknüpfungen mittels Software zu realisieren, ohne am Aufbau der Hardware etwas zu ändern. Auch können sie in unterschiedlichen Geräten wiederverwendet werden. Ein Atmel Controller kann zum Beispiel eine Waschmaschine, einen Toaster, einen Verstärker oder die Batterieversorgung eines Notebooks steuern. Wo die Hersteller früher hunderte ICs auf Lager halten mussten, ist es heute nur noch ein einziger, der alle Logiken abdecken kann, leicht mit wenigen Bauteilen zu beschalten und günstig in der Herstellung ist.

TTL für Lehrzwecke

Für die Lehre haben diese Bausteine immer noch Bestand. Sie vermitteln logisches Verständnis, sind leicht auf Steckbrettern zu verdrahten. Ein IC wie der 7400 mit 4 Gattern und 16 Beinen ist leichter zu verstehen als ein komplexer Atmel Controller mit 32 Beinen, der zudem auch noch programmiert werden muss.

Fazit

Ich finde die TTL Logik immer noch faszinierend. Schaltungen auf Steckbrettern auszuprobieren hat etwas ausgesprochen Befriedigendes, da es eine fast kreative und handwerkliche Tätigkeit ist. Auch gestaltet sich die Fehlersuche leicht, alles, was man braucht ist ein Messgerät.

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Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/Transistor-Transistor-Logik.●Link-Status: Kaputt

TTL-Code-Datenbank●Link-Status: OK

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0205282.htm●Link-Status: OK

https://sourceforge.net/projects/circuit (Logik Simu, Verwende ich für meine Zeichnungen)●Link-Status: Unbekannt

https://www.mikrocontroller.net/articles/74xx●Link-Status: OK

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