Układy RTL (Resitor - Transistor Logic) - należą do jednej z najstarszej kategorii półprzewodnikowych układów logicznych. Mają one połączenia rezystancyjne i zawierają stosunkowo mało tranzystorów. Wejścia składają się z pewnej liczby rezystorów dołączonych do tranzystorowego stopnia wejściowego. Wadami układów RTL są: przesłuch między różnymi wejściami oraz mała szybkość działania. Ten typ układów nigdy nie pojawił się w postaci scalonej w przciwieństwie do układów DCTL (Direct - Coupled Transistor Ligic). Są one wariantem kategorii układów logicznych z połączeniami rezystancyjnymi. Posiadają tranzystor na każdym wejściu, co pozwala uniknąć przesłuchów. Czas propagacji takiej bramki jest jednak bardzo duży w porównaniu do wartości osiąganych dzisiaj i wynosi 50 - 100 ns. Margines zakłóceń jest także wąski, tylko 0,2 V. Układy tego typu mają jedynie znaczenie jako czxęsci zamienne w starszej aparaturze.

Układy ECL (Emitter Coupled Logic) używane są głównie tam, gdzie potrzebna jest ekstremalna szybkość działania. Typowymi poziomami (dla rodziny układów MECL 10000) są: -0,9 V dla \"jedynki\" i -1,75 V dla \"zera\", tzn. odstęp pomiędzy dwoma poziomami logicznymi wynosi tylko 0,85 V. Wewnątrz układu wejściowe stopnie różnicowe sterują prądowo prądowo jedno lub drugie wujście kolektorowe. Sterowanie prądowe zapobiega nasycaniu się tranzystorów wyjściowych, co w decydującym stopniu wpływa na szybkość działania układu. Zdarza się, że układy ECL mogą pracować z częstotliwością zegara rzędu wielu GHz. Pobierają one stosunkowo dużą moc ze źródła zasilania.

Układy DTL (Diode - Transistor Logic) były pierwszą wielką rodziną układów logicznych. Był one bardzo poularne w połowie lat 60-tych, kiedy szybko zostały zastąpione znacznie lepszą rodziną TTL. W tatmym czasie zdarzało się, że w tej samej konstrukcji występowały obok sibie układy DTL i TTL, ponieważ ich poziomy pracy różniły się nieznacznie. W tej rodzinie wiele oporników z układów RTL zostało zastąpionych diodami, które zajmują mniej miejsca na płytce krzemowej. Bramka DTL składa się z diod na wejściach i tranzystora formującego sygnał wyjściowy. Wyjście z tranzystorem i opornikiem w kolektorze dawało nie najlepszą szybkość przełączania, zwłaszcza ze stanu \"zero\" do \"jedynki\". Drugim problemem wymagającycm rozwiązania były prądy upływu diod wejściowych. Rozwiązaniem takim była rodzina układów TTL ze swoim stopniem wyjściowym typu \"totem pole\" oraz z wieloemiterowym tranzystorem na wejściu.

Standardowe układy TTL (54/74) dały początek całej rodzinie układów TTL (Transistor-Transistor Logic). Obecnie stosuje się bardziej nowoczesne wersje. Czas propagacji sygnału przez jedną bramkę wynosi ok 10 ns, a pobór mocy 10 mW.

Układy TTL Schottky\'ego (74S) to pierwsza szybka seria w rodzinie TTL. Wchodzące w jej skład diody Schottky\'ego zapobiegają nasycaniu się tranzystorów. Obecnie używa się jeszcze szybszej serii AS. Dla serii TTL-S czas propagacji sygnału przez jedną bramkę wynosi ok 3 ns, a pobór mocy 20 mW. Dioda Schottky\'ego składa się ze złącza metal-n, zamiast ze złącza p-n, jak ma to miejsce w normalnej diodzie. Dioda Schottky\'ego ma małą pojemność oraz mniejszy spadek napięcia w kierunku przewodzenia niż dioda krzemowa. Jest łatwa do wykonania w procesie produkcyjnym układów bipolarnych.

Układy TTL Schottky\'ego z serii bardzo szybkiej - mają czas propagacji sygnału przez jedną bramkę ok 1,5 ns, a pobór mocy 22,5 mW.

Uklady TTL Schottk\'ego małej mocy - są używane obecnie jako następcy standardowych ukladów TTL. Czas propagacji sygnału przez jedną bramkę wynosi ok. 9 ns, czyli są nieco szybsze niż standardowe układy TTL. Pobór mocy przez bramkę wynosi jednak tylko 2 mW.

Układy TTL Schottk\'ego małej mocy z sreii bardzo szybkiej - łączą dużą szybkość i niski pobór mocy. Czas propagacji sygnału przez jedną bramkę wynosi ok. 4 ns, a pobór mocy 1 nW.

Układy TTL z serii szybkiej - są układami bardzo szybkimi o czasie propagacji sygnału przez jedną bramkę wynoszącym 3 ns oraz poborze mocy 4 mW.

Przedstawione powyżej układy TTL są zasilane napięciem 5 V. Wartość napięcia zasilania jest dość krytyczna. Powinna się ona zanajdować w przedziale od 4,75 do 5,25 V. Zasilanie należy dołączyć do kilku punktów układu złożonego z elementów TTL, aby uniknąć wpływu spadków napięcia spowodowanych zmianami obciążenia ścieżki zasilającej, które są zależne od sygnałów wejściowych bramek. Innym problemem są piki prądu pojawiające się na szynie zasilania w chwili, kiedy oba tranzystory stopnia wyściowego typu \"totem pole\" chwilowo przewodzą jednocześnie. Rozwiązaniem jest stosowanie kondensatorów odsprzęgających o możliwie krótkich wyprowadzeniach. Dla uzyskania szerokiego marginesu odporności na zakłócenia, a jednocześnie zdolności do przenoszenia szybkich sygnałów, powinien być zapewniony stabilny potencjał masy.

Granicznym poziomem napięcia wyjściowego dla układów TTL w stanie \"zera\" jest maksymalnie 0,4 V, a w stanie \"jedynki\" co najmniej 2,4 V (maksymalnie aż do napięcia zasilającego). Graniczny poziom wyjściowy w stanie \"jedynki\" nie jest wyższy ze względu na spadek napięcia na rezystorze 130 W, na tranzystorze i diodzie stopnia wyjściowego TTL. Na wejściu maksymalna wartość napięcia wynosi 0,8 V, minimalna 2,0 V. W najgorszym przypadku margines zakłóceń zarówno dla \"jedynki\" jak i dla \"zera\" jest równy 0,4 V. Dla \"jedynki\" zwykle przyjmuje się wartość 0,7 V.