Einfacher Grund: In der Steinzeit ( wie in den 50ern und 60ern ) wäre niemand bei Verstand versucht gewesen,
Logikschaltkreise mit Batterien zu versorgen. Die ersten Logikfamilien, RTL, DTL und der große Gewinner TTL waren
bipolar, nicht CMOS.
Ströme pro Logikgatter lagen in der Größenordnung von 2..20mA je nach Verschaltung. Daher zog jede brauchbare
Logikanwendung Ampere an Strom und Systeme mit einem Bedarf von hunderten Ampere waren nicht unüblich. Nicht nur
das, die einzigen verbreiteten und erhältlichen Akkusysteme waren Blei- bzw. Ni-Cadmium basiert. Keines davon
konnte in irgendetwas Tragbarem 10 bis 100 Ah zur Verfügung stellen.
Mit der weiten Akzeptanz von TTL konnten die CMOS-Folgefamilien ( 74HC.etc ) nur ebenfalls für 5V ausgelegt werden,
( Obwohl die 74HC-Familie z.B. zwischen 3 und 6V arbeitet )
Die große Ausnahme sind die CD4000-ICs, die einen wesentliche weiter gespannte Betriebsspannungsbereich haben.
Mit der Entwicklung immer kleinerer Strukturen und höherer Schaltgeschwindigkeit verbreiteten sich die Niedrigspannungs-ICs und 5V wird nicht mehr für komplette Neuentwicklungen verwandt.
Die Ursprünge von 5V/TTL ergaben sich aus einer Reihe von Entwurfskompromissen. Im Schaltbild eines TTL-Gatters
findet man wenigstens drei Diodenstrecken sowie einige Widerstandselemente. Was daraus nicht hervorgeht, ist die
Wahl der Bezugsströme ( z. B. 1,6mA für L-Pegel am Eingang ), welche teilweise aus der Forderung nach akzepteblen
Schaltgeschwindigkeiten herrühren. Diese Stromwerte setzten dann umgekehrt die Grenzen für die internen Widerstände
und die Versorgungsspannungen. Ebenso muss man sich klarmachen, dass TTL damals die Grenze dessen, was reproduzier-
bar mit 20..100 Gatter pro Chip hergestellt werden konnte, darstellt.
Das waren hunderte von Transistoren,deren Ätzmasken manuell ausgelegt wurden. Das alles und die Grenzen der Wärme-
abfuhrmöglichkeiten, ergaben den Standard-TTl-Bereich von 4,75-5,25V. Es stellte sich heraus, dass es ein aus-
reichend weiter Bereich für anwendbare Systeme war und die 10-20MHz Schaltfrequenz ebenso.
So dominierte TTL. Sicher, für höhere Geschwindigkeiten gab es noch 74S oder ECL, aber die fraßen noch mehr Strom.
Dazu braucht man sich nur die Ausführungen der ersten Cray Computer ( Supercomputer ) anzusehen.
Logikschaltkreise mit Batterien zu versorgen. Die ersten Logikfamilien, RTL, DTL und der große Gewinner TTL waren
bipolar, nicht CMOS.
Ströme pro Logikgatter lagen in der Größenordnung von 2..20mA je nach Verschaltung. Daher zog jede brauchbare
Logikanwendung Ampere an Strom und Systeme mit einem Bedarf von hunderten Ampere waren nicht unüblich. Nicht nur
das, die einzigen verbreiteten und erhältlichen Akkusysteme waren Blei- bzw. Ni-Cadmium basiert. Keines davon
konnte in irgendetwas Tragbarem 10 bis 100 Ah zur Verfügung stellen.
Mit der weiten Akzeptanz von TTL konnten die CMOS-Folgefamilien ( 74HC.etc ) nur ebenfalls für 5V ausgelegt werden,
( Obwohl die 74HC-Familie z.B. zwischen 3 und 6V arbeitet )
Die große Ausnahme sind die CD4000-ICs, die einen wesentliche weiter gespannte Betriebsspannungsbereich haben.
Mit der Entwicklung immer kleinerer Strukturen und höherer Schaltgeschwindigkeit verbreiteten sich die Niedrigspannungs-ICs und 5V wird nicht mehr für komplette Neuentwicklungen verwandt.
Die Ursprünge von 5V/TTL ergaben sich aus einer Reihe von Entwurfskompromissen. Im Schaltbild eines TTL-Gatters
findet man wenigstens drei Diodenstrecken sowie einige Widerstandselemente. Was daraus nicht hervorgeht, ist die
Wahl der Bezugsströme ( z. B. 1,6mA für L-Pegel am Eingang ), welche teilweise aus der Forderung nach akzepteblen
Schaltgeschwindigkeiten herrühren. Diese Stromwerte setzten dann umgekehrt die Grenzen für die internen Widerstände
und die Versorgungsspannungen. Ebenso muss man sich klarmachen, dass TTL damals die Grenze dessen, was reproduzier-
bar mit 20..100 Gatter pro Chip hergestellt werden konnte, darstellt.
Das waren hunderte von Transistoren,deren Ätzmasken manuell ausgelegt wurden. Das alles und die Grenzen der Wärme-
abfuhrmöglichkeiten, ergaben den Standard-TTl-Bereich von 4,75-5,25V. Es stellte sich heraus, dass es ein aus-
reichend weiter Bereich für anwendbare Systeme war und die 10-20MHz Schaltfrequenz ebenso.
So dominierte TTL. Sicher, für höhere Geschwindigkeiten gab es noch 74S oder ECL, aber die fraßen noch mehr Strom.
Dazu braucht man sich nur die Ausführungen der ersten Cray Computer ( Supercomputer ) anzusehen.
