Különféle típusú logikai családok állnak rendelkezésre, amelyeket a digitális logikai áramkörök tervezésében használnak; Ellenállás-tranzisztor-logika (RTL), emittercsatolt logika (ECL), dióda-tranzisztor-logika (DTL), komplementer fém-oxid-félvezető logika (CMOS) és Tranzisztor-tranzisztor logika (TTL) . Ezek közül a logikai családok közül a DTL logikai családot általánosan használták az 1960-as és 1970-es évek előtt a fejlettebb logikai családok, mint pl. CMOS és TTL. A dióda-tranzisztor logika egy osztálya digitális áramkörök amelyet diódákkal és tranzisztorokkal terveztek. A diódák és tranzisztorok kombinációja tehát lehetővé teszi bonyolult logikai függvények készítését egészen kis komponensekkel. Ez a cikk rövid tájékoztatást ad erről DTL vagy dióda tranzisztor logika és alkalmazásai.
Mi az a dióda tranzisztor logika?
A dióda tranzisztoros logika a digitális logikai családba tartozó logikai áramkör, amelyet digitális áramkörök létrehozására használnak. Ez az áramkör úgy tervezhető meg diódák és tranzisztorok, ahol a bemeneti oldalon diódákat, a kimeneti oldalon pedig tranzisztorokat használnak, ezért DTL néven ismert. A DTL egy speciális áramkör, amelyet a jelenlegi digitális elektronikában használnak elektromos jelek feldolgozására.
Ebben a logikai áramkörben a diódák hasznosak a logikai funkciók végrehajtásában, míg a tranzisztorok az erősítési funkciók végrehajtására szolgálnak. A DTL-nek számos előnye van ahhoz képest ellenállás tranzisztoros logika; a magasabb ventilátor-kimeneti értékek és a magas zajszint, így a DTL felváltja az RTL családot. A A dióda tranzisztor logika jellemzői főleg tartalmazzák; digitális kulturálatlan, digitális stratéga, digitális építész, szervezeti agilis, ügyfélcentrista, adatvédő, digitális munkahelyi tájtervező és üzleti folyamat-optimalizáló.
Dióda tranzisztoros logikai áramkör
A dióda tranzisztor logikai áramköre az alábbiakban látható. Ez egy kétbemenetű dióda tranzisztoros logikai NAND kapu áramkör. Ezt az áramkört két diódával és egy tranzisztorral tervezték, ahol két diódát D1, a D2-t és az ellenállást R1 jelöli, amely a logikai áramkör bemeneti oldalát képezi. A Q1 tranzisztor CE konfiguráció és az R2 ellenállás alkotja a kimeneti oldalt. Ebben az áramkörben a „C1” kondenzátor túlhajtási áramot ad a teljes kapcsolási idő alatt, és ez bizonyos szintre csökkenti a kapcsolási időt.
Dióda tranzisztor logika működik
Ha az A és B áramkörök mindkét bemenete ALACSONY, akkor mindkét D1 és D2 dióda előrefeszített lesz, így ezek a diódák előrefelé fognak vezetni. Így az áramellátás a feszültségellátás miatt (+VCC = 5V) a GND-t fogja táplálni az R1 ellenálláson és a két diódán keresztül. Az R1 ellenálláson belül lecsökken a feszültség, és nem lesz elég a Q1 tranzisztor bekapcsolása, így a Q1 tranzisztor lekapcsolási módba kerül. Tehát az o/p az „Y” terminálon Logic 1 vagy HIGH érték lesz.
Ha valamelyik bemenet LOW, akkor a megfelelő dióda előretolt lesz, így hasonló művelet történik. Mivel ezen diódák bármelyike előre előfeszített, akkor az áramot a földbe juttatják az előre előfeszített diódán keresztül, így a 'Q1' tranzisztor levágási módban lesz, így az 'Y' kivezetésen lévő kimenet magas vagy logika 1.
Ha mind az A, mind a B bemenet MAGAS, akkor mindkét dióda fordítottan előfeszített lesz, így mindkét dióda nem vezet. Tehát ebben az állapotban a +VCC tápfeszültség elegendő lesz ahhoz, hogy a Q1 tranzisztort vezetési módba kapcsolja.
Ezért a tranzisztor az emitter és kollektor terminálokon keresztül vezet. A teljes feszültség csökken az „R2” ellenálláson belül, és az „Y” kapocs kimenetén LOW o/p lesz, és alacsonynak vagy logikai 0-nak tekintik.
Igazságtáblázat
A DTL igazságtáblázata alább látható.
|
A |
B | ÉS |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
A dióda tranzisztor logikai terjedési késleltetése meglehetősen nagy. Amikor minden bemenet logikailag magas, akkor a tranzisztor telítettségbe megy, és töltésfelhalmozódást okoz az alapterületen belül. Amikor az egyik bemenet alacsony, ezt a töltést el kell távolítani, megváltoztatva a terjedési időt. A dióda tranzisztor logikájának egyirányú felgyorsítása egy kondenzátor hozzáadása az R3 ellenálláshoz. Itt ez a kondenzátor segít kikapcsolni a tranzisztort azáltal, hogy kiküszöböli a felgyülemlett töltést az alapkivezetésnél. Az ebben az áramkörben lévő kondenzátor a tranzisztor bekapcsolását is segíti az első alapmeghajtó javításával.
Módosított dióda tranzisztor logika
A módosított DTL NAND kapu az alábbiakban látható. Az ellenállások és kondenzátorok nagy értékeit nagyon nehéz gazdaságosan előállítani egy IC-n. Tehát a következő DTL NAND kapu áramkör módosítható az IC megvalósításához a C1 kondenzátor egyszerű eltávolításával, az ellenállás értékeinek csökkentésével és a tranzisztorok és diódák, ahol csak lehetséges. Ez a módosított áramkör egyszerűen egyetlen pozitív tápot használ, és ez az áramkör tartalmaz egy bemeneti fokozatot D1 és D2 diódákkal, egy R3 ellenállást és egy ÉS kaput, amelyet egy tranzisztoros inverter követ.
Dolgozó
Ennek az áramkörnek a működése az, hogy ennek az áramkörnek két A és B bemeneti kapcsa van, és az olyan bemeneti feszültségek, mint az A és B, lehetnek HIGH vagy LOW.
Ha mind az A, mind a B bemenet alacsony vagy logikai 0, akkor mindkét dióda előrefeszített lesz, így az 'M' potenciál az egyik dióda 0,7 V feszültségesése. , akkor 2,1 V-ra van szükségünk a D3, D4 diódák és a 'Q' tranzisztor BE átmenetének előfeszítéséhez, így ez a tranzisztor jelenti a levágást és biztosítja az Y = 1 kimenetet.
Y = Vcc = logikai 1, és A = B = 0 esetén az Y = 1 vagy magas.
Ha az A vagy B bemenetek bármelyike alacsony, akkor bármelyik bemenet csatlakoztatható a GND-hez bármely +Vcc-re csatlakoztatott terminálon, az ekvivalens dióda vezet, és a VM ≅ 0,7 V és Q tranzisztor le lesz választva. , és adjon ki 'Y' = 1 kimenetet vagy logikai magas értéket.
Ha A = 0 és B = 1 (vagy), ha A = 1 és B = 0, akkor Y = 1 vagy HIGH kimenet.
Ha két bemenet, mint például az A és B is HIGH, és mindkettő A és B egyszerűen a + Vcc-hez van csatlakoztatva, akkor mindkét D1 és D2 dióda fordított alapú lesz, és nem vezet. A D3 és D4 diódák előre előfeszítettek, és az alapkivezetésen az áram egyszerűen a Q tranzisztorhoz jut Rd, D3 és D4 csatornákon keresztül. A tranzisztor telítettségbe hajtható, és az o/p feszültség alacsony feszültségű lesz.
A = B = 1 esetén az Y kimenet = 0 vagy LOW.
A módosított DTL alkalmazásai a következők.
Nagyobb ventilátorkimenet lehetséges a nagy impedanciájú, logikai HIGH feltétellel rendelkező kapuknak köszönhetően. Ez az áramkör kiváló zajvédelemmel rendelkezik. Több dióda használata ellenállások és kondenzátorok helyett nagyon gazdaságossá teszi ezt az áramkört az integrált áramköri formában.
Dióda tranzisztor logikai NOR kapu
A dióda tranzisztor logikai NOR kapu a DTL NAND kapuhoz hasonlóan van kialakítva, tranzisztoros inverteres DRL VAGY kapuval. A DTL NOR áramkörök elegánsabban tervezhetők, ha egyszerűen kombinálják a különböző DTL invertereket egy közös kimeneten keresztül. Ily módon több inverter egyesíthető a NOR kapuhoz szükséges bemenetek biztosítására.
Ez az áramkör a DTL Inverter áramkör összetevőivel is kialakítható, kivéve a tápegység és kettő 4,7 K ellenállások , 1N914 vagy 1N4148 szilícium diódák. Csatlakoztassa az áramkört az alábbi ábra szerint.
Dolgozó
A csatlakozások elvégzése után biztosítani kell az áramkör tápellátását. Ezt követően alkalmazzon négy lehetséges bemeneti kombinációt az A és B pontokon a tápegységről egy DIP kapcsolóval. Most minden bemeneti kombinációnál fel kell jegyezni a „Q” kimenet logikai feltételét, amint azt a jel mutatja VEZETTE és rögzítse a kimenetet. Hasonlítsa össze az eredményeket a NOR kapuművelettel. Miután befejezte a megfigyeléseket, kapcsolja ki az áramellátást.
|
A |
B |
I = (A+B)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Dióda tranzisztor logika ÉS kapu
A dióda tranzisztor logikája ÉS kapuja az alábbiakban látható. Ebben az áramkörben a logikai állapotok hasonlóak; Az 1-et és a 0-t +5V-os pozitív logikának, a 0V-ot pedig ennek megfelelően vesszük.
Amikor az A1, A2 (vagy) A3 bármely bemenete alacsony logikai állapotban van, akkor az ehhez a bemenethez csatlakoztatott dióda ezután előretolt lesz, a tranzisztor lekapcsol, és a kimenet LOW vagy logikai 0 lesz. Hasonlóképpen, ha mindhárom bemenet logikai 1-en van, akkor egyik dióda sem vezet, a tranzisztor pedig erősen vezet. Ezt követően a tranzisztor telítődik és a kimenet HIGH vagy logic 1 lesz.
A dióda tranzisztor logikájának és kapujának igazságtáblázata az alábbiakban látható.
|
A1 |
A2 | A3 |
Y = A.B |
|
0 |
0 | 0 | 0 |
|
0 |
0 | 1 | 0 |
|
0 |
1 | 0 |
0 |
| 0 | 1 | 1 |
0 |
|
1 |
0 | 0 | 0 |
|
1 |
0 | 1 |
0 |
| 1 | 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 | 1 |
1 |
A DTL, TTL és RTL összehasonlítása
A DTL, TTL és RTL közötti különbségeket az alábbiakban tárgyaljuk.
| DTL | TTL |
RTL |
| A DTL kifejezés a Diode-Transistor Logic rövidítése. | A TTL kifejezés a Tranzistor-Transistor Logic rövidítése. | Az RTL kifejezés az ellenállás-tranzisztor logikát jelenti. |
| A DTL-ben a logikai kapukat PN átmenet diódákkal és tranzisztorokkal tervezték. | A TTL-ben a logikai kapuk BJT-kkel vannak kialakítva.
|
Az RTL-ben a logikai kapuk ellenállással és tranzisztorral vannak kialakítva. |
| A DTL-ben a diódákat i/p komponensként, a tranzisztorokat pedig o/p komponensként használják. | A TTL-ben egy tranzisztort használnak erősítésre, míg egy másik tranzisztort kapcsolási célokra. | Az RTL ellenállása i/p komponensként, a tranzisztor pedig o/p komponensként használatos |
| A DTL válasz jobb az RTL-hez képest. | A TTL válasz sokkal jobb, mint a DTL és az RTL. | Az RTL válasz lassú. |
| Az áramveszteség alacsony. | Nagyon alacsony teljesítményveszteséggel rendelkezik. | Az áramveszteség nagy. |
| Felépítése összetett. | Felépítése nagyon egyszerű. | Felépítése egyszerű. |
| A minimális DTL fanout 8. | A minimális TTL fanout 10. | Az RTL minimum fanout 5. |
| Az egyes kapuk teljesítménydisszipciója általában 8-12 mW. | Az egyes kapuk teljesítménydisszipciója általában 12-22 mW. | Az egyes kapuk teljesítménydisszipciója általában 12 mW. |
| Zajállósága jó. | Zajállósága nagyon jó. | Zajtűrése közepes. |
| A kapu tipikus terjedési késleltetése 30 ns. | A kapu tipikus terjedési késleltetése 12-6 ns. | A kapu tipikus terjedési késleltetése 12 ns. |
| Az órajele 12-30 MHz. | Az órajele 15-60 MHz. | Az órajele 8 MHz. |
| Meglehetősen sok funkcióval rendelkezik. | Nagyon sok funkcióval rendelkezik. | Nagy számú funkcióval rendelkezik. |
| A DTL logikát alapvető kapcsolási és digitális áramkörökben használják. | A TTL logikát a modern digitális áramkörökben és integrált áramkörökben használják. | Az RTL-t a régi számítógépeken használják. |
Előnyök
A dióda tranzisztoros logikai áramkör előnyei a következők.
- A DTL kapcsolási sebessége gyorsabb az RTL-hez képest.
- A diódák használata a DTL áramkörökben olcsóbbá teszi őket, mivel a diódák gyártása az IC-ken egyszerűbb, mint az ellenállásoknál és a kondenzátoroknál.
- A DTL áramkörökön belüli teljesítményveszteség nagyon alacsony.
- A DTL áramkörök nagyobb kapcsolási sebességgel rendelkeznek.
- A DTL nagyobb ventilátor-kivezetéssel és jobb zajtartalékkal rendelkezik.
A A dióda tranzisztoros logikai áramkörök hátrányai a következőket tartalmazzák.
- A DTL működési sebessége alacsony a TTL-hez képest.
- Rendkívül nagy a kapu terjedési késleltetése.
- Magas bemenet esetén a DTL kimenete telítettségbe kerül.
- A működés során hőt termel.
Alkalmazások
A dióda tranzisztoros logika alkalmazásai a következőket tartalmazzák.
- A dióda-tranzisztor logikát digitális áramkörök tervezésére és gyártására használják, ahol logikai kapuk használjon diódákat a bemeneti fokozatban és BJT-ket a kimeneti fokozatban.
- A DTL egy meghatározott típusú áramkör, amelyet a jelenlegi digitális elektronikában használnak elektromos jelek feldolgozására.
- A DTL-t egyszerű logikai áramkörök készítésére használják.
Ez tehát az a dióda tranzisztor logikájának áttekintése , áramkör, működés, előnyei, hátrányai és alkalmazások. A DTL áramkörök összetettebbek az RTL áramkörökhöz képest, de ez a logika megváltoztatta az RTL-t a kiváló FAN OUT képessége és a megnövelt zajkülönbség miatt, de a DTL lassú sebességgel rendelkezik. Itt egy kérdés, hogy mi az az RTL?
