Dostupne su različite vrste logičkih obitelji koje se koriste u projektiranju digitalnih logičkih sklopova; Resistor Transistor Logic (RTL), Emitter Coupled Logic (ECL), Diode Tranzistor Logic (DTL), Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS) i Tranzistor-tranzistorska logika (TTL) . Od ovih logičkih obitelji, DTL logička obitelj obično se koristila prije 1960-ih i 1970-ih kako bi zamijenila naprednije logičke obitelji poput CMOS i TTL. Diodno-tranzistorska logika je klasa digitalni sklopovi koji je dizajniran s diodama i tranzistorima. Dakle, kombinacija dioda i tranzistora omogućuje izradu složenih logičkih funkcija s prilično malim komponentama. Ovaj članak daje kratke informacije o DTL ili diodna tranzistorska logika i njegove primjene.
Što je diodna tranzistorska logika?
Diodna tranzistorska logika je logički sklop koji pripada digitalnoj logičkoj obitelji koja se koristi za stvaranje digitalnih sklopova. Ovaj sklop se može dizajnirati s diode i tranzistori gdje se diode koriste na ulaznoj strani, a tranzistori se koriste na izlaznoj strani, pa je to poznato kao DTL. DTL je specifična klasa sklopova koja se koristi u današnjoj digitalnoj elektronici za obradu električnih signala.
U ovom logičkom krugu, diode su korisne za izvođenje logičkih funkcija, dok se tranzistori koriste za izvođenje funkcija pojačanja. DTL ima mnoge prednosti u usporedbi s otpornik tranzistorska logika poput; veće vrijednosti ventilatora i visoka margina buke stoga je DTL zamijenjen obitelji RTL. The karakteristike logike diodnog tranzistora uglavnom uključuju; bez digitalne kulture, digitalni strateg, digitalni arhitekt, organizacijski agilest, kupac centrist, zagovornik podataka, digitalni uređivač radnog mjesta i optimizator poslovnih procesa.
Logički krug diodnog tranzistora
Dolje je prikazan logički krug diodnog tranzistora. Ovo je diodni tranzistorski logički NAND gate krug s dva ulaza. Ovaj sklop je dizajniran s dvije diode i tranzistorom gdje su dvije diode označene s D1, a D2 i otpornik označeni su s R1 koji čini ulaznu stranu logičkog sklopa. Konfiguracija tranzistora Q1 CE i otpornik R2 čine izlaznu stranu. Kondenzator 'C1' u ovom krugu koristi se za povećanje struje tijekom cijelog vremena prebacivanja i to smanjuje vrijeme prebacivanja na određenu razinu.
Logika diodnog tranzistora radi
Kad god su oba ulaza krugova A i B NISKI, tada će obje diode D1 i D2 postati prednapredne, stoga će te diode provoditi unutar smjera prema naprijed. Stoga će struja zbog napajanja (+VCC = 5V) opskrbljivati GND kroz R1 otpornik i dvije diode. Napon napajanja se smanjuje unutar otpornika R1 i neće biti dovoljno za uključivanje tranzistora Q1, stoga će tranzistor Q1 biti u režimu isključenja. Dakle, o/p na terminalu 'Y' bit će logička 1 ili VISOKA vrijednost.
Kada je bilo koji od ulaza NIZAK, tada će odgovarajuća dioda biti usmjerena prema naprijed pa će se dogoditi slična operacija. Budući da je bilo koja od ovih dioda prednapredna, tada će se struja dovoditi u masu kroz prednapredna diodu, tako da će tranzistor 'Q1' biti unutar moda prekida, tako da će izlaz na terminalu 'Y' biti visoko ili logično 1.
Kad god su oba ulaza A i B VISOK, tada će obje diode imati obrnutu prednapon, stoga obje diode neće provoditi. Dakle, u ovom stanju, napon iz +VCC napajanja bit će dovoljan da pokrene Q1 tranzistor u modus vodljivosti.
Stoga tranzistor provodi kroz terminale emitera i kolektora. Cjelokupni napon se smanjuje unutar 'R2' otpornika i izlaz na 'Y' terminalu će imati LOW o/p i smatra se niskim ili logičkom 0.
Tablica istine
Dolje je prikazana tablica istinitosti DTL-a.
|
A |
B | I |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Kašnjenje logičke propagacije diodnog tranzistora je prilično veliko. Kad god su svi ulazi logički visoki, tada će tranzistor ići u zasićenje i nakupljanje naboja unutar baznog područja. Kad god je jedan ulaz nizak, ovaj naboj treba ukloniti, mijenjajući vrijeme širenja. Ubrzati logiku diodnog tranzistora na jedan način je dodavanjem kondenzatora preko otpornika R3. Ovdje ovaj kondenzator pomaže u isključivanju tranzistora eliminirajući akumulirani naboj na terminalu baze. Kondenzator u ovom krugu također pomaže u uključivanju tranzistora kroz poboljšanje pogona prve baze.
Modificirana logika diodnog tranzistora
Modificirana DTL NAND vrata prikazana su u nastavku. Velike vrijednosti komponenti otpornika i kondenzatora vrlo je teško ekonomično proizvesti na IC. Dakle, sljedeći sklop DTL NAND vrata može se modificirati za implementaciju IC jednostavnim uklanjanjem C1 kondenzatora, smanjenjem vrijednosti otpornika i korištenjem tranzistori & diode gdje god je to moguće. Ovaj modificirani krug jednostavno koristi jedno pozitivno napajanje i ovaj krug uključuje ulazni stupanj s D1 i D2 diodama, otpornik R3 i AND vrata koja se prate kroz tranzistorizirani pretvarač.
radim
Rad ovog kruga je da ovaj krug ima dva ulazna terminala A i B, a ulazni naponi poput A i B mogu biti VISOKI ili NISKI.
Ako su oba ulaza A i B niska ili logička 0, tada će obje diode dobiti prednapon, tako da je potencijal na 'M' pad napona jedne diode koji iznosi 0,7 V. Iako za pokretanje 'Q' tranzistora u vodljivost , tada nam treba 2,1 V za prednaprezanje dioda D3, D4 i BE spoja 'Q' tranzistora, stoga je ovaj tranzistor graničnik i daje izlaz Y = 1
Y = Vcc = Logika 1 i za A = B = 0, Y = 1 ili High.
Ako je bilo koji od ulaza A ili B nizak, tada se bilo koji od ulaza može spojiti na GND bilo kojim terminalom spojenim na +Vcc, ekvivalentna dioda će provoditi, a VM ≅ 0,7 V & Q tranzistor će biti prekinut , i dati izlaz 'Y' = 1 ili logički visoki.
Ako je A = 0 & B =1 (ili) ako je A = 1 & B = 0, tada je izlaz Y = 1 ili HIGH.
Ako su dva ulaza, kao što su oba A i B, VISOKI i oba su A i B spojena jednostavno na + Vcc, tada će obje D1 i D2 diode biti obrnuto bazirane i neće voditi. D3 i D4 diode su prednapredne i struja na baznom terminalu jednostavno se dovodi do Q tranzistora kroz Rd, D3 i D4. Tranzistor se može dovesti u zasićenje i o/p napon će biti nizak napon.
Za A = B = 1, izlaz Y = 0 ili LOW.
Primjene modificiranog DTL-a uključuju sljedeće.
Veći fan out je moguć zbog sljedećih vrata koja imaju visoku impedanciju s logičkim VISOKIM stanjem. Ovaj sklop ima superiornu otpornost na buku. Korištenje više dioda umjesto otpornika i kondenzatora učinit će ovaj sklop vrlo ekonomičnim u obliku integriranog kruga.
Diodni tranzistor Logika NOR vrata
Logička NOR vrata diodnog tranzistora dizajnirana su slično DTL NAND vratima s DRL ILI vratima s tranzistorskim pretvaračem. DTL NOR sklopovi mogu se dizajnirati elegantnije jednostavnim kombiniranjem različitih DTL pretvarača kroz zajednički izlaz. Na ovaj način, nekoliko pretvarača se može ujediniti kako bi omogućili potrebne ulaze za NOR vrata.
Ovaj sklop se može dizajnirati s komponentama sklopa DTL pretvarača osim napajanje i dva 4,7 K otpornici , 1N914 ili 1N4148 silicijske diode. Spojite krug prema dolje prikazanom krugu.
radim
Nakon što su spojevi napravljeni, potrebno je osigurati napajanje strujnog kruga. Nakon toga, primijenite četiri moguće ulazne kombinacije na A i B iz napajanja s dvostrukim prekidačem. Sada za svaku ulaznu kombinaciju trebate zabilježiti logički uvjet izlaza 'Q' kako je predstavljeno s LED & snimite taj izlaz. Usporedite rezultate s radom vrata NOR. Nakon što ste završili s promatranjem, isključite napajanje.
|
A |
B |
Y = (A+B)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Diodni tranzistor Logika I vrata
Dolje je prikazano logičko I vrata diodnog tranzistora. U ovom krugu, logika kaže poput; 1 i 0 se uzimaju kao +5V pozitivne logike i 0V odgovarajuće.
Kad god je bilo koji ulaz iz A1, A2 (ili) A3 u niskom logičkom stanju tada će dioda koja je spojena na taj ulaz nakon toga biti u prednaponu, tranzistor će doći u stanje prekida i izlaz će biti LOW ili logička 0 Slično, ako su sva tri ulaza na logičkoj 1, tada nijedna dioda ne provodi i tranzistor jako provodi. Nakon toga, tranzistor se zasiti i izlaz će biti VISOK ili logička 1.
Tablica istinitosti logike diodnog tranzistora i vrata prikazana je u nastavku.
|
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 |
Usporedba između DTL, TTL i RTL
U nastavku se raspravlja o razlikama između DTL-a, TTL-a i RTL-a.
| DTL | TTL |
RTL |
| Pojam DTL je kratica za Diode-Transistor Logic. | Pojam TTL je kratica za Transistor-Transistor Logic. | Pojam RTL je kratica za Resistor-Transistor Logic. |
| U DTL-u su logička vrata dizajnirana s PN spojnim diodama i tranzistorima. | U TTL-u su logička vrata dizajnirana s BJT-ovima.
|
U RTL-u su logička vrata dizajnirana s otpornikom i tranzistorom. |
| U DTL-u, diode se koriste kao i/p komponente, a tranzistori se koriste kao o/p komponente. | U TTL-u se jedan tranzistor koristi za pojačanje, dok se drugi tranzistor koristi za prebacivanje. | Otpornik u RTL-u koristi se kao i/p komponenta, a tranzistor se koristi kao o/p komponenta |
| DTL odziv je bolji u usporedbi s RTL-om. | TTL odziv je puno bolji od DTL & RTL. | RTL odgovor je spor. |
| Gubitak snage je nizak. | Ima vrlo nizak gubitak snage. | Gubitak snage je velik. |
| Konstrukcija mu je složena. | Konstrukcija mu je vrlo jednostavna. | Konstrukcija mu je jednostavna. |
| DTL minimalni fanout je 8. | TTL minimalni fanout je 10. | RTL minimalni fanout je 5. |
| Rasipanje snage za svaka vrata obično je 8 do 12 mW. | Rasipanje snage za svaka vrata obično je 12 do 22 mW. | Rasipanje snage za svaka vrata obično je 12 mW. |
| Otpornost na buku mu je dobra. | Otpornost na buku mu je vrlo dobra. | Njegova otpornost na buku je srednja. |
| Njegovo tipično kašnjenje širenja za vrata je 30 ns. | Njegovo tipično kašnjenje širenja za vrata je 12 do 6 ns. | Njegovo tipično kašnjenje širenja za vrata je 12 ns. |
| Njegov radni takt je od 12 do 30 MHZ. | Radni takt mu je od 15 do 60 MHZ. | Radni takt mu je 8 MHZ. |
| Ima prilično velik broj funkcija. | Ima vrlo velik broj funkcija. | Ima veliki broj funkcija. |
| DTL logika se koristi u osnovnim sklopnim i digitalnim sklopovima. | TTL logika koristi se u modernim digitalnim sklopovima i integriranim krugovima. | RTL se koristi u starim računalima. |
Prednosti
Prednosti logičkog kruga diodnog tranzistora uključuju sljedeće.
- Brzina prebacivanja DTL-a brža je u usporedbi s RTL-om.
- Korištenje dioda unutar DTL sklopova čini ih jeftinijima jer je izrada dioda na ICs jednostavnija u usporedbi s otpornicima i kondenzatorima.
- Gubitak snage unutar DTL krugova je vrlo nizak.
- DTL sklopovi imaju veće brzine prebacivanja.
- DTL ima veći ventilator i poboljšanu marginu buke.
The nedostaci diodnih tranzistorskih logičkih sklopova uključuju sljedeće.
- DTL ima nisku radnu brzinu u usporedbi s TTL-om.
- Ima izuzetno veliko kašnjenje širenja vrata.
- Za visok ulaz, izlaz DTL-a prelazi u zasićenje.
- Stvara toplinu tijekom cijele operacije.
Prijave
The primjene logike diodnog tranzistora uključuju sljedeće.
- Diodno-tranzistorska logika koristi se za projektiranje i izradu digitalnih sklopova logička vrata koristite diode unutar ulaznog stupnja i BJT-ove na izlaznom stupnju.
- DTL je posebna vrsta sklopa koji se koristi u današnjoj digitalnoj elektronici za obradu električnih signala.
- DTL se koristi za izradu jednostavnih logičkih sklopova.
Dakle, ovo je pregled logike diodnog tranzistora , krug, rad, prednosti, nedostaci i primjene. DTL sklopovi su složeniji u usporedbi s RTL sklopovima, ali ova je logika promijenila RTL zbog njegove superiorne mogućnosti FAN OUT i poboljšane granice šuma, ali DTL ima malu brzinu. Evo jedno pitanje za vas, što je RTL?
