Yra įvairių tipų loginių šeimų, kurios naudojamos kuriant skaitmenines logines grandines; Rezistoriaus tranzistoriaus logika (RTL), emiterio prijungta logika (ECL), diodų tranzistoriaus logika (DTL), papildoma metalo oksido puslaidininkių logika (CMOS) ir Tranzistoriaus ir tranzistoriaus logika (TTL) . Iš šių loginių šeimų DTL logikos šeima buvo dažniausiai naudojama iki septintojo ir aštuntojo dešimtmečių, siekiant pakeisti pažangesnes logikos šeimas, pvz. CMOS ir TTL. Diodų-tranzistorių logika yra klasė skaitmeninės grandinės kuri sukurta su diodais ir tranzistoriais. Taigi diodų ir tranzistorių derinys leidžia atlikti sudėtingas logines funkcijas su gana mažais komponentais. Šiame straipsnyje pateikiama trumpa informacija apie DTL arba diodų tranzistorių logika ir jo taikymai.
Kas yra diodų tranzistorių logika?
Diodų tranzistorių logika yra loginė grandinė, priklausanti skaitmeninės logikos šeimai, naudojama skaitmeninėms grandinėms kurti. Ši grandinė gali būti suprojektuota su diodai ir tranzistoriai, kur įvesties pusėje naudojami diodai, o išėjimo pusėje – tranzistoriai, todėl tai žinoma kaip DTL. DTL yra specifinė grandinės klasė, kuri naudojama dabartinėje skaitmeninėje elektronikoje elektriniams signalams apdoroti.
Šioje loginėje grandinėje diodai yra naudingi atliekant logines funkcijas, o tranzistoriai naudojami stiprinimo funkcijoms atlikti. DTL turi daug privalumų, palyginti su rezistorius tranzistoriaus logika; Didesnės ventiliatoriaus vertės ir didelė triukšmo riba, todėl DTL pakeičiama RTL šeima. The Diodinio tranzistoriaus logikos charakteristikos daugiausia apima; nekultūringas skaitmeninis, skaitmeninis strategas, skaitmeninis architektas, organizacinis agiletas, klientų centristas, duomenų advokatas, skaitmeninės darbo vietos kraštovaizdžio kūrėjas ir verslo procesų optimizuotojas.
Diodų tranzistoriaus loginė grandinė
Diodo tranzistoriaus loginė grandinė parodyta žemiau. Tai dviejų įėjimų diodų tranzistorių loginė NAND vartų grandinė. Šioje grandinėje yra du diodai ir tranzistorius, kur du diodai pažymėti D1, o D2 ir rezistorius žymimas R1, kuris sudaro loginės grandinės įvesties pusę. Q1 tranzistoriaus CE konfigūracija ir R2 rezistorius sudaro išėjimo pusę. „C1“ kondensatorius šioje grandinėje naudojamas perjungimo srovei suteikti per visą perjungimo laiką, o tai sumažina perjungimo laiką iki tam tikro lygio.
Veikia diodų tranzistoriaus logika
Kai abu grandinių A ir B įėjimai yra žemi, abu D1 ir D2 diodai bus nukreipti į priekį, taigi šie diodai veiks į priekį. Taigi srovės tiekimas dėl įtampos tiekimo (+VCC = 5V) bus tiekiamas į GND per visą R1 rezistorių ir du diodus. R1 rezistoriuje sumažėja įtampa ir nepakaks įjungti Q1 tranzistorių, todėl Q1 tranzistorius bus išjungimo režimu. Taigi, o / p 'Y' terminale bus Logic 1 arba HIGH reikšmė.
Kai kuris nors iš įėjimų yra LOW, atitinkamas diodas bus nukreiptas į priekį, todėl įvyks panaši operacija. Kadangi bet kuris iš šių diodų yra pakreiptas į priekį, srovė bus tiekiama į žemę per visą į priekį nukreiptą diodą, todėl „Q1“ tranzistorius bus išjungimo režime, todėl „Y“ gnybto išėjimas bus aukšta arba logika 1.
Kai abu A ir B įėjimai yra AUKŠTI, abu diodai bus nukreipti atvirkščiai, todėl abu diodai neveiks. Taigi tokiomis sąlygomis +VCC tiekimo įtampos pakaks, kad Q1 tranzistorius įjungtų laidumo režimą.
Todėl tranzistorius laiduoja visoje emiterio ir kolektoriaus gnybtuose. Visa įtampa sumažinama „R2“ rezistoriuje, o „Y“ gnybto išėjimas bus LOW o / p ir laikomas žemu arba loginiu 0.
Tiesos lentelė
DTL tiesos lentelė parodyta žemiau.
|
A |
B | IR |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Diodo tranzistoriaus loginio sklidimo delsa yra gana didelė. Kai visi įėjimai yra logiški, tranzistorius bus prisotintas ir kaupsis bazinėje srityje. Kai viena įvestis yra maža, šis įkrovimas turėtų būti pašalintas, keičiant sklidimo laiką. Vienu būdu pagreitinti diodo tranzistoriaus logiką yra pridėti kondensatorių per rezistorių R3. Čia šis kondensatorius padeda išjungti tranzistorių, pašalindamas sukauptą krūvį pagrindiniame terminale. Šios grandinės kondensatorius taip pat padeda įjungti tranzistorių, pagerindamas pirmąją bazinę pavarą.
Modifikuota diodų tranzistoriaus logika
Modifikuoti DTL NAND vartai rodomi žemiau. Rezistorių ir kondensatorių komponentų dideles vertes labai sunku ekonomiškai pagaminti naudojant IC. Taigi šią DTL NAND vartų grandinę galima modifikuoti, kad būtų galima įdiegti IC, tiesiog pašalinant C1 kondensatorių, sumažinant rezistoriaus reikšmes ir naudojant tranzistoriai ir diodai, kur tik įmanoma. Ši modifikuota grandinė tiesiog naudoja vieną teigiamą maitinimą, o ši grandinė apima įvesties pakopą su D1 ir D2 diodais, R3 rezistorių ir AND užtvarą, kuris sekamas per tranzistorinį keitiklį.
Darbas
Šios grandinės veikimas yra toks, kad ši grandinė turi du įvesties gnybtus A ir B, o įvesties įtampa, pvz., A ir B, gali būti AUKŠTA arba ŽEMA.
Jei abu įėjimai A ir B yra žemi arba loginis 0, abu diodai bus pakreipti į priekį, taigi potencialas ties „M“ yra vieno diodo įtampos kritimas, kuris yra 0,7 V. Nors norint įjungti „Q“ tranzistorių į laidumą , tada mums reikia 2,1 V, kad nukreiptume diodus D3, D4 ir „Q“ tranzistoriaus BE sandūrą, taigi šis tranzistorius yra išjungimas ir suteikia išėjimą Y = 1
Y = Vcc = loginė 1, o jei A = B = 0, Y = 1 arba aukštas.
Jei kuris nors iš įėjimų A arba B yra žemas, bet kurį iš įėjimų galima prijungti prie GND su bet kuriuo gnybtu, prijungtu prie +Vcc, bus laidus lygiavertis diodas ir VM ≅ 0,7 V ir Q tranzistorius bus išjungtas. , ir pateikti išvestį „Y“ = 1 arba loginį aukštą.
Jei A = 0 ir B = 1 (arba), jei A = 1 ir B = 0, tada išvestis Y = 1 arba AUKŠTA.
Jei du įėjimai, pvz., A ir B, yra AUKŠTI, o abu A ir B yra prijungti tiesiog prie + Vcc, abu D1 ir D2 diodai bus atvirkštiniai ir nelaidūs. D3 ir D4 diodai yra nukreipti į priekį, o srovė baziniame gnybte tiekiama tiesiog į Q tranzistorių per Rd, D3 ir D4. Tranzistorius gali būti prisotintas ir o / p įtampa bus žema.
Jei A = B = 1, išvestis Y = 0 arba LOW.
Modifikuoto DTL taikymo sritys yra šios.
Didesnis ventiliatoriaus išėjimas yra įmanomas dėl tolimesnių vartų, turinčių didelę varžą, esant loginei HIGH sąlygai. Ši grandinė turi puikų atsparumą triukšmui. Naudojant kelis diodus vietoj rezistorių ir kondensatorių, ši grandinė bus labai ekonomiška integruotoje grandinėje.
Diodų tranzistorių logikos NOR vartai
Diodo tranzistoriaus loginis NOR užtvaras yra suprojektuotas panašiai kaip DTL NAND užtvaras su DRL ARBA užtaisu su tranzistoriaus keitikliu. DTL NOR grandinės gali būti suprojektuotos elegantiškiau, tiesiog sujungiant įvairius DTL keitiklius per bendrą išėjimą. Tokiu būdu galima sujungti kelis keitiklius, kad būtų galima įvesti reikiamus NOR vartus.
Ši grandinė gali būti suprojektuota naudojant DTL keitiklio grandinės komponentus, išskyrus maitinimo šaltinis ir du 4,7 K rezistoriai , 1N914 arba 1N4148 silicio diodai. Prijunkite grandinę, kaip parodyta žemiau.
Darbas
Atlikus jungtis, grandinėje reikia tiekti maitinimą. Po to naudokite keturias galimas įvesties kombinacijas ties A ir B iš maitinimo šaltinio su DIP jungikliu. Dabar kiekvienam įvesties deriniui reikia užsirašyti loginę išvesties „Q“ sąlygą, pavaizduotą su LED & įrašyti tą išvestį. Palyginkite rezultatus su NOR vartų operacija. Baigę stebėjimus, išjunkite maitinimą.
|
A |
B |
Y = (A+B)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Diodų tranzistorių logika IR vartai
Diodo tranzistoriaus logika IR užtvaras parodytas žemiau. Šioje grandinėje logikos būsenos kaip; 1 ir 0 atitinkamai laikomi +5 V teigiama logika ir 0 V.
Kai kuri nors įvestis iš A1, A2 (arba) A3 yra žemos loginės būsenos, tada diodas, kuris yra prijungtas prie to įvesties, po to bus nukreiptas į priekį, tranzistorius išsijungs ir išėjimas bus LOW arba loginis 0 Panašiai, jei visi trys įėjimai yra logiškai 1, tada nė vienas iš diodų nėra laidus ir tranzistorius nėra labai laidus. Po to tranzistorius prisotinamas ir išėjimas bus AUKŠTAS arba loginis 1.
Žemiau parodyta diodų tranzistorių logikos ir vartų tiesos lentelė.
|
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 |
DTL, TTL ir RTL palyginimas
DTL, TTL ir RTL skirtumai aptariami toliau.
| DTL | TTL |
RTL |
| Terminas DTL reiškia diodų tranzistorių logiką. | Terminas TTL reiškia „Transistor-Transistor Logic“. | Terminas RTL reiškia rezistoriaus ir tranzistoriaus logiką. |
| DTL loginiai vartai suprojektuoti su PN jungties diodais ir tranzistoriais. | TTL loginiai vartai suprojektuoti su BJT.
|
RTL loginiai vartai suprojektuoti su rezistorius ir tranzistorius. |
| DTL diodai naudojami kaip i/p komponentai, o tranzistoriai – kaip o/p komponentai. | TTL vienas tranzistorius naudojamas stiprinimui, o kitas tranzistorius naudojamas perjungimui. | RTL rezistorius naudojamas kaip i/p komponentas, o tranzistorius naudojamas kaip o/p komponentas |
| DTL atsakas yra geresnis, palyginti su RTL. | TTL atsakas yra daug geresnis nei DTL ir RTL. | RTL atsakas yra lėtas. |
| Galios nuostoliai maži. | Jis turi labai mažus galios nuostolius. | Galios nuostoliai dideli. |
| Jo konstrukcija sudėtinga. | Jo konstrukcija labai paprasta. | Jo konstrukcija paprasta. |
| Minimalus DTL ventiliatorius yra 8. | Minimalus TTL fanout yra 10. | Minimalus RTL fanout yra 5. |
| Kiekvienos vartų galios išsklaidymas paprastai yra nuo 8 iki 12 mW. | Kiekvienos vartų galios išsklaidymas paprastai yra nuo 12 iki 22 mW. | Kiekvienos vartų galios išsklaidymas paprastai yra 12 mW. |
| Jo atsparumas triukšmui yra geras. | Jo atsparumas triukšmui yra labai geras. | Jo atsparumas triukšmui yra vidutinis. |
| Jo tipinis sklidimo uždelsimas vartams yra 30 ns. | Jo tipinis sklidimo uždelsimas vartams yra nuo 12 iki 6 ns. | Jo tipinis sklidimo uždelsimas vartams yra 12 ns. |
| Jo laikrodžio dažnis yra nuo 12 iki 30 MHz. | Jo laikrodžio dažnis yra nuo 15 iki 60 MHz. | Jo laikrodžio dažnis yra 8 MHz. |
| Jis turi gana daug funkcijų. | Jis turi labai daug funkcijų. | Jis turi daug funkcijų. |
| DTL logika naudojama pagrindinėse perjungimo ir skaitmeninėse grandinėse. | TTL logika naudojama šiuolaikinėse skaitmeninėse grandinėse ir integrinėse grandinėse. | RTL naudojamas senuose kompiuteriuose. |
Privalumai
Diodų tranzistorių loginės grandinės pranašumai yra šie.
- DTL perjungimo greitis yra greitesnis, palyginti su RTL.
- Diodų naudojimas DTL grandinėse daro juos pigesnius, nes IC diodų gamyba yra paprastesnė, palyginti su rezistoriais ir kondensatoriais.
- Galios nuostoliai DTL grandinėse yra labai maži.
- DTL grandinės turi didesnį perjungimo greitį.
- DTL turi didesnį ventiliatorių ir pagerintą triukšmo ribą.
The diodinių tranzistorių loginių grandinių trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- DTL veikia mažu greičiu, palyginti su TTL.
- Jis turi labai didelį vartų sklidimo delsą.
- Didelės įvesties atveju DTL išvestis tampa prisotinta.
- Jis gamina šilumą viso veikimo metu.
Programos
The diodinių tranzistorių logikos taikymai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Diodų tranzistorių logika naudojama skaitmeninėms grandinėms projektuoti ir gaminti logikos vartai naudokite diodus įvesties pakopoje ir BJT išėjimo stadijoje.
- DTL yra specifinis grandinės tipas, naudojamas dabartinėje skaitmeninėje elektronikoje elektriniams signalams apdoroti.
- DTL naudojamas paprastoms loginėms grandinėms kurti.
Taigi, tai yra diodinių tranzistorių logikos apžvalga , grandinė, veikimas, privalumai, trūkumai ir programos. DTL grandinės yra sudėtingesnės, palyginti su RTL grandinėmis, tačiau ši logika pakeitė RTL dėl puikios FAN OUT galimybės ir padidintos triukšmo ribos, tačiau DTL greitis yra lėtas. Čia tau klausimas, kas yra RTL?
