Оптимизация элемента ДТЛ. 
Преобразование схемы ДТЛ в ТТЛ с простым инвертором

Алгоритм оптимизации схем прост: определив недостатки и достоинства схемы, устраняем недостатки, сохраняя достоинства. Рассмотрим этапы оптимизации.

Рис. 8.3. Преобразование схемы ДТЛ в ТТЛ с простым инвертором: а) схема ДТЛ, б) схема ТТЛ с простым инвертором.

Первый этап: откажемся от трех источников питания, оставим один: Е₃ = О, Е = Е_х = Е₂. Получаем схему с одним положительным питанием (рис. 8.3, а).

Второй этап: уменьшим количество компонентов, без которых можно обойтись — «выбросим» Я₃ и D₄. В связи с этим снизится помехоустойчивость, а площадь значительно сократится. Дальнейшая оптимизация возможна только с применением принципов функциональной интеграции.

Третий этап: функциональная интеграция.

Рис. 8.4. Топология диодной сборки в схеме ДТ/1 (ОБ — металлизация, формирующая общую базу. ОК — металлизация, формирующая общий коллектор).

Диоды на базе транзисторных переходов база-эмиттер имеют независимые коллекторные и базовые области транзисторов (рис. 8.4). В транзисторной принципиальной схеме аноды входных диодов D_lt D₂ и диода ?>з схемы сопряжения объединены, так как имеют один и тот же потенциал.

Последовательно применив принцип функциональной интеграции, получим сначала структуру с одним коллектором (л₃), а потом и с одной базой (р₄). Это не что иное, как многоэмиттерный транзистор (рис. 8.5, б_у в) в новой схеме — ТТЛ с простым инвертором (рис. 8.5, а).

Рис. 8.5. ТТЛ с простым инвертором: а) схема, б) многоэмиттерный транзистор, в) модель многоэмиттерного транзистора Правило функциональной интеграции: если полупроводниковые области одного типа разных компонентов имеют одинаковый потенциал, они могут быть объединены в одну область.

Таким образом, проведя оптимизацию, мы избавляемся от громоздкой схемы ДТЛ и получаем компактную схему ТТЛ с одним питанием, двумя резисторами и с двумя транзисторами.