Logikfamilie bezeichnet in der Digitaltechnik eine Reihe von Bausteinen (normalerweise als Integrierte Schaltungen), die elementare (wie Logikgatter) und meist auch komplexere logische Schaltungen zur Verfügung stellen. Die Bausteine einer Familie sind mit dem gleichen Herstellungsprozess gefertigt, verwenden die gleiche Schaltungstechnik, haben ähnliche elektrische sowie mechanische Eigenschaften und lassen sich somit problemlos kombinieren.
Der Begriff Logikfamilie wird, in einem weiter gefassten Sinne, oft auch zur Bezeichnung einer Schaltungstechnik verwendet. Eine bloße Übereinstimmung der verwendeten Schaltungstechnik garantiert jedoch nicht, dass zwei Schaltungen kompatibel sein müssen.
Bekannte Logikfamilien
RTL und DTL
Die erste eigentliche Logikfamilie war die Widerstands-Transistor-Logik, meist kurz RTL (für engl. resistor transistor logic) genannt. Diese integrierten Schaltungen bestehen ausschliesslich aus Widerständen und Transistoren, die logischen Verknüpfungen werden durch Reihen- beziehungsweise Parallelschaltung der Transistoren erreicht. RTL ist eine Schaltungstechnik, die Hersteller haben verschiedene proprietäre Bausteinfamilien hergestellt.
Bei der Diode-Transistor-Logik (DTL) werden eingangsseitig die logischen Verknüpfungen über Dioden erzeugt und danach mit einer Transistorstufe verstärkt und invertiert. DTL ist ebenfalls als Schaltungstechnik mit inkompatiblen Baureihen zu verstehen. Die Langsame-Störsichere-Logik (LSL) ist eine Variante von DTL.
TTL
Die Transistor-Transistor-Logik (TTL) hat die Diodennetze an den Eingängen durch Transistoren mit mehreren Emitter-Anschlüssen ersetzt. Obwohl anfänglich etliche Halbleiterhersteller eigene Logikfamilien in TTL-Schaltungstechnik hergestellt hatten, setzte sich die TTL-Familie von Texas Instruments bald als Industriestandard durch. Die restlichen Hersteller gaben ihre proprietären Reihen auf und produzierten TTL-Schaltungen mit den gleichen Spezifikationen wie Texas Instruments.
Bei den TTL-Schaltungen hat sich auch die Nummerierung von Texas Instruments durchgesetzt: Der erste Baustein der Reihe, ein NAND-Gatter, wurde SN7400 genannt; spätere Bausteine erhielten nachfolgende Nummern. Andere Hersteller ersetzen lediglich das Präfix SN durch eigene Buchstabenfolgen, beispielsweise DM7400 bei National Semiconductor. 7400 wurde so zur generischen (herstellerunabhängigen) Bezeichnung für ein NAND-Gatter in TTL-Technik. (Siehe auch: 74xx)
Die ursprüngliche TTL-Logikfamilie wurde sehr schnell durch Varianten erweitert, die auf niedrigen Stromverbrauch bzw. hohe Schaltgeschwindigkeit optimiert waren und Low-Power-TTL bzw. High-Speed-TTL genannt wurden. Aus den Typennummern 74L00 und 74H00 haben sich die Familienbezeichnungen L-TTL und H-TTL oder auch 74L und 74H ergeben. Die 7400-Logikfamilie wird oft Standard-TTL genannt, um sie von den modifizierten TTL-Familien und vom Überbegriff TTL (im Sinne von TTL-Schaltungstechnik) abzugrenzen.
Bei Schottky-TTL (S-TTL, 74S) konnte durch den Einsatz von Schottky-Transistoren die Geschwindigkeit der Schaltungen erhöht werden, bei gleichzeitig reduziertem Stromverbrauch. S-TTL verdrängte H-TTL vollständig. Mit Low-Power-Schottky-TTL folgte eine noch stromsparendere Variante, die sich mit Abstand zur erfolgreichsten TTL-Logikfamilie entwickelte.
Die nächste Verbesserung, Fairchild Advanced Schottky TTL (FAST, F-TTL, 74F), wurde von Fairchild Semiconductor eingeführt; Texas Instruments konterte mit Advanced Schottky TTL (AS-TTL, 74AS) und Advanced Low Power Schottky TTL (ALS-TTL, 74ALS).
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Wichtige Serien sind:
- die Bipolaren Schaltungen der Serie 74xx
- die CMOS-Schaltungen der Serie 4XXX
Die bedeutsamsten Logikfamilien sind:
- HLL, High-Level-Logic
- RTL, Widerstands-Transistor-Logik
- DTL, Diode-Transistor-Logik
- TTL, Transistor-Transistor-Logik
- L-TTL, Low-Power-TTL
- LVTTL, Low-Voltage-TTL
- S-TTL, Schottky-TTL
- LS-TTL, Low-Power-Schottky-TTL
- AS-TTL, Advanced-Schottky-TTL
- ALS-TTL, Advanced-Lowpower-Schottky-TTL
- F-TTL, Fast-TTL
- LSL, Langsame-Störsichere-Logik
- ECL, Emittergekoppelte Logik
- CMOS, Complementary metal oxide semiconductor
- HCMOS, Highspeed-CMOS
- NMOS
- PMOS
- ACL, Advanced-CMOS-Logik
- I²L, Strominjektionslogik