Ellenállás tranzisztor logika: áramkör, működés, különbségek, jellemzők és alkalmazásai

A Resistor Transistor Logic vagy RTL-t Fairchild találta fel 1961-ben, miután felfedezték az IC-ket, amelyek a félvezetőfejlesztés alaptechnológiájává váltak. Ez az első IC, amelyből áll ellenállások & bipoláris tranzisztorok. Ez lett az elsődleges digitális logikai család, amelyet monolitikus IC-ként hoztak létre. Az RTL volt az első kétpólusú logikai család tranzisztorok később pedig teljesen lecserélték a későbbi DTL-re (dióda-tranzisztoros logika). Ezeket az IC-ket az Apollo Guidance Computerben használták. Ez a cikk rövid tájékoztatást ad erről ellenállás tranzisztor logika vagy az RTL.

Mi az Resistor Transistor Logic (RTL)?

Az első ellenállásokból és bipoláris tranzisztorokból álló integrált áramkör az ellenállástranzisztor logika néven ismert. Az RTL elnevezés abból az igazságból ered, hogy a logikai funkciókat ellenállás-hálózatok, míg a jelerősítést tranzisztorok valósították meg. Az alap RTL konfiguráció egyetlen bemeneti ellenállást és egyetlen tranzisztort tartalmaz, ahol az ellenállást áramkorlátozóként, a tranzisztort pedig kapcsolóként használják. Van egy inverter logikai funkciója, amely logikailag invertálja a bemeneti jelet és kiadja azt. Az ellenállás-tranzisztor logikát használják a tervezéshez és a gyártáshoz digitális áramkörök hogy használja logikai kapuk beleértve az ellenállásokat és tranzisztorokat.

Ellenállás tranzisztor logikai áramkör

A digitális logikai családokban leggyakrabban használt alapvető logikai áramkör az ellenállástranzisztoros logikai áramkör, amely egy bipoláris telített eszköz. Az ellenállás tranzisztor logikai áramköre az alábbiakban látható. Itt az alkalmazott áramkör egy 2 bemenetes RTL NOR kapu, amelyet ellenállásokkal és tranzisztorokkal terveztek. Az áramkör ellenállásai (R1 és R2) a bemeneti oldalon, a tranzisztorok (Q1 és Q2) pedig a kimeneti oldalon vannak csatlakoztatva.

Ebben az áramkörben a tranzisztorok emitter kapcsait egyszerűen a test terminálhoz csatlakoztatják. Két tranzisztor kollektorkapcsai együttesen vannak csatlakoztatva, és az RC ellenálláson keresztül a feszültségellátásra kerülnek. Ebben az áramkörben a kollektor ellenállást passzív felhúzó ellenállásnak is nevezik.

Hogyan működik az ellenállás-tranzisztor logika?

A 2 bemenetes RTL NOR kapu úgy működik; amikor az áramkör mindkét bemenete, mint például az A és B logikai 0-n van, akkor nem elegendő két tranzisztor kapuját aktiválni. Így a két tranzisztor nem fog teljesíteni, így az ’Y’ kimeneten megjelenik a +VCC feszültség. Ezért ennek az áramkörnek a kimenete logikai HIGH vagy logikai 1 az „Y” terminálon.

Amikor a két bemenet bármelyike ​​logikai 1-es vagy HIGH feszültségként van megadva, akkor a HIGH gate bemeneti tranzisztor aktiválódik. Tehát ez egy sávot képez a feszültségellátás számára, amely a GND-hez jut az RC ellenálláson és tranzisztoron keresztül. Ezért ennek az áramkörnek a kimenete logikai ALACSONY vagy logikai 0 az „Y” terminálon.

Ha az áramkör mindkét bemenete MAGAS, akkor az áramkör mindkét tranzisztorát aktiválni hajtja. Így egy sávot képez a feszültségellátás számára, amely a GND-t táplálja az RC ellenálláson és tranzisztoron keresztül. Ezért ennek az áramkörnek a kimenete logikai ALACSONY vagy logikai 0 az „Y” terminálon. A NOR-kapu igazságtáblázata lent látható.

Jellemzők

Az ellenállástranzisztor logikai jellemzői a következők.

• Az RTL fan-out – 5.
• Terjedési késleltetése – 25 ns
• RTL Teljesítménydisszipáció – 12 MW.
• Zajhatár alacsony jelbemenet esetén – 0,4 V.
• Zajállósága gyenge.
• Kisebb a sebessége.

Az RTL, a DTL és a TTL közötti különbség

Az RTL, DTL és TTL közötti különbségek a következők.

Előnyök hátrányok

A ellenállás tranzisztor logikai előnyei a következőket tartalmazzák.

• Az RTL áramkör a legkevesebb tranzisztort használ a különböző bemeneti jelek kombinálásához, ami segít a kombinált eredő jel erősítésében és invertálásában
• Az RTL kapuk egyszerűek és olcsók.
• Ezek hasznosak, mivel mind a normál, mind az invertált jelek gyakran rendelkezésre állnak.
• Az RTL egyszerű kialakítású és kevesebb alkatrészszámmal rendelkezik, ami népszerűvé teszi a digitális elektronikában.
• Az ellenállástranzisztor-logikát a megnövelt teljesítmény és hatékonyság miatt nagyon fejlett logikai családok váltják fel, mint például a TTL és a CMOS.
• Csökkenti több félvezető alkatrész használatát.

A ellenállás tranzisztor logikai hátrányai a következőket tartalmazzák.

• Az ellenállástranzisztor-logika nagy áramdisszipációval rendelkezik, amikor a tranzisztor úgy viselkedik, hogy túlhajtja az o/p előfeszítő ellenállást.
• Nagy teljesítmény disszipációval rendelkezik, amikor a tranzisztor be van kapcsolva az alap- és kollektorellenállásokon belüli áramellátással.
• Korlátozott ventilátorral rendelkezik.
• Ezek az áramkörök a tranzisztorok és ellenállások felhasználása miatt meglehetősen lassúak más típusú logikai családokhoz képest.
• Az RTL áramkörök összetettek.
• Ezeknek az áramköröknek gyenge a zajtűrése, ami sebezhetővé teszi őket az interferenciával és a jel romlásával szemben.
• Az RTL áramköröknek meglehetősen magas feszültségszintekre van szükségük, főleg a megfelelő működéshez, ami korlátozza kompatibilitásukat más rendszerekkel.

Alkalmazások

A az ellenállástranzisztor logika alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

• Az RTL IC-ket az Apollo Guidance Computerben használták,
• Ezek a használt alapvető logikai áramkörök digitális logika családok.

Tehát ez az az ellenállás-tranzisztor logika áttekintése amely a digitális áramkörök osztálya, ellenállásokkal és BJT-kkel tervezve. Az RTL a digitális logikai családokban használt egyik fő logikai áramkör, és az IC-k számára bevezetett elsődleges logikai családnak tekinthető. Az RTL technológiás logikai kapuk elsősorban ellenállások és NPN tranzisztorok felhasználásával készülnek, ahol az ellenállásokat áramkorlátozóként, az NPN tranzisztorokat pedig kapcsolóként használják. Itt egy kérdés, hogy mi az a DTL?