Det finnes forskjellige typer logikkfamilier tilgjengelig som brukes til å designe digitale logiske kretser; Resistor Transistor Logic (RTL), Emitter Coupled Logic (ECL), Diode Transistor Logic (DTL), Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS), og Transistor-Transistor Logic (TTL) . Av disse logikkfamiliene ble DTL-logikkfamilien ofte brukt før 1960- og 1970-tallet for å erstatte mer avanserte logikkfamilier som CMOS og TTL. Diode-transistor logikk er en klasse av digitale kretser som er designet med dioder og transistorer. Så kombinasjonen av dioder og transistorer gjør det mulig å lage komplekse logiske funksjoner med ganske små komponenter. Denne artikkelen gir kort informasjon om DTL eller diode transistor logikk og dens applikasjoner.
Hva er diodetransistorlogikk?
Diodetransistorlogikk er en logisk krets som tilhører den digitale logikkfamilien som brukes til å lage digitale kretser. Denne kretsen kan designes med dioder og transistorer der dioder brukes på inngangssiden og transistorer brukes på utgangssiden, derfor er det kjent som DTL. DTL er en spesifikk klasse av kretser som brukes i gjeldende digital elektronikk for å behandle elektriske signaler.
I denne logiske kretsen er dioder nyttige for å utføre logiske funksjoner, mens transistorer brukes til å utføre forsterkningsfunksjonene. DTL har mange fordeler sammenlignet med motstand transistor logikk som; jo høyere fan-out verdier og høy støymargin, og dermed erstattes DTL RTL-familien. De egenskaper ved diodetransistorlogikk omfatter hovedsakelig; digital kulturløs, digital strateg, digital arkitekt, organisatorisk smidigst, kundesentrert, dataadvokat, digital arbeidsplassdesigner og forretningsprosessoptimerer.
Diode Transistor Logic Circuit
Den logiske diodetransistorkretsen er vist nedenfor. Dette er en to-inngangs diode transistor logisk NAND-portkrets. Denne kretsen er designet med to dioder & en transistor hvor to dioder er indikert med D1, og D2 & motstanden er indikert med R1 som danner inngangssiden til den logiske kretsen. Q1-transistoren CE-konfigurasjon og R2-motstanden danner utgangssiden. 'C1'-kondensatoren i denne kretsen brukes til å gi en overdrivestrøm gjennom hele koblingstiden, og dette reduserer svitsjingstiden til et visst nivå.
Diodetransistorlogikk fungerer
Når begge inngangene til kretsene A og B er LAVE, vil både D1- og D2-diodene bli forspente, slik at disse diodene vil lede i foroverretningen. Dermed vil strømforsyningen på grunn av spenningsforsyningen (+VCC = 5V) levere til GND gjennom hele R1-motstanden og de to diodene. Spenningsforsyningen reduseres i R1-motstanden, og det vil ikke være nok å slå PÅ Q1-transistoren, dermed vil Q1-transistoren være i avskjæringsmodus. Så o/p ved 'Y'-terminalen vil være Logic 1 eller HIGH-verdi.
Når en av inngangene er LAV, vil den korresponderende dioden være foroverrettet, så en lignende operasjon vil skje. Siden en hvilken som helst av disse diodene er forspent, vil strøm tilføres bakken gjennom hele den foroverforspente dioden, og dermed vil 'Q1'-transistoren være innenfor avskjæringsmodus, slik at utgangen ved 'Y'-terminalen vil være høy eller logisk 1.
Når begge A- og B-inngangene er HØYE, vil begge diodene være omvendt forspent, og begge diodene vil derfor ikke lede. Så i denne tilstanden vil spenningen fra +VCC-forsyningen være tilstrekkelig til å drive Q1-transistoren til ledningsmodus.
Derfor leder transistoren gjennom emitter- og kollektorterminalene. Hele spenningen reduseres innenfor 'R2'-motstanden og utgangen på 'Y'-terminalen vil ha LAV o/p og regnes som lav eller logisk 0.
Sannhetstabell
DTL-sannhetstabellen er vist nedenfor.
|
EN |
B | OG |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Diodetransistorens logiske forplantningsforsinkelse er ganske stor. Når alle innganger er logiske høye, vil transistoren gå inn i metnings- og ladningsoppbygginger i basisområdet. Når en inngang er lav, bør denne ladningen fjernes, og forplantningstiden endres. Å øke hastigheten på diodetransistorlogikken på en måte er å legge til en kondensator over motstand R3. Her hjelper denne kondensatoren med å slå av transistoren ved å eliminere den akkumulerte ladningen ved baseterminalen. Kondensatoren i denne kretsen hjelper også med å slå på transistoren gjennom å forbedre den første basestasjonen.
Modifisert diodetransistorlogikk
Den modifiserte DTL NAND-porten er vist nedenfor. Motstands- og kondensatorkomponentenes store verdier er svært vanskelige å fremstille økonomisk på en IC. Så følgende DTL NAND-portkrets kan modifiseres for implementering av IC ved ganske enkelt å eliminere C1-kondensatoren, redusere verdiene til motstanden og bruke transistorer & dioder der det er mulig. Denne modifiserte kretsen bruker ganske enkelt en enkelt positiv forsyning og denne kretsen inkluderer et inngangstrinn med D1- og D2-dioder, en R3-motstand og en OG-port som følges gjennom en transistorisert inverter.
Arbeider
Virkemåten til denne kretsen er at denne kretsen har to inngangsterminaler A og B, og inngangsspenninger som A & B kan være enten HØY eller LAV.
Hvis begge inngangene A og B er lave eller logisk 0, vil begge diodene bli forspente, og dermed er potensialet ved 'M' spenningsfallet til en diode som er 0,7 V. Selv om å drive 'Q'-transistoren til ledning , så trenger vi 2,1 V for å forspenne diodene D3, D4 og BE-krysset til 'Q'-transistoren, og dermed er denne transistoren cutoff og gir utgang Y = 1
Y = Vcc = Logisk 1 og for A = B = 0, Y = 1 eller Høy.
Hvis en av inngangene enten A eller B er lav, kan hvilken som helst av inngangene kobles til GND med hvilken som helst terminal koblet til +Vcc, den ekvivalente dioden vil lede, og VM ≅ 0,7 V & Q transistor vil bli kuttet av , og gi utgang 'Y' = 1 eller logisk høy.
Hvis A = 0 & B = 1 (eller) hvis A = 1 & B = 0, utdata Y = 1 eller HØY.
Hvis to innganger som både A og B er HØY og både A og B er koblet ganske enkelt til + Vcc, vil både D1 og D2 diodene være reversbasert og de leder ikke. D3- og D4-diodene er forspente og strømmen ved baseterminalen leveres ganske enkelt til Q-transistoren gjennom Rd, D3 og D4. Transistoren kan drives til metning og o/p-spenningen vil være lavspenning.
For A = B = 1, utgangen Y = 0 eller LAV.
Applikasjonene til modifisert DTL inkluderer følgende.
Større vifteutgang er mulig på grunn av påfølgende porter som har høy impedans med den logiske HIGH-tilstanden. Denne kretsen har overlegen støyimmunitet. Bruken av flere dioder i stedet for motstander og kondensatorer vil gjøre denne kretsen veldig økonomisk i den integrerte kretsformen.
Diode Transistor Logic NOR Gate
Diodetransistorlogiske NOR-porten er utformet på samme måte som DTL NAND-porten med en DRL-ELLER-port med en transistor-inverter. DTL NOR-kretser kan designes mer elegant ved ganske enkelt å kombinere ulike DTL-omformere gjennom en felles utgang. På denne måten kan flere omformere forenes for å gi de nødvendige inngangene for NOR-porten.
Denne kretsen kan designes med komponentene i DTL-inverterkretsen bortsett fra strømforsyning og to 4,7 K motstander , 1N914 eller 1N4148 silisium dioder. Koble til kretsen i henhold til kretsen vist nedenfor.
Arbeider
Når tilkoblingene er gjort, må du gi strømforsyningen til kretsen. Deretter bruker du fire mulige inngangskombinasjoner ved A & B fra strømforsyningen med en dip-bryter. Nå for hver inngangskombinasjon, må du notere den logiske tilstanden til utgangen 'Q' som representert med LED & ta opp den utgangen. Sammenlign resultatene med NOR-portoperasjonen. Når du er ferdig med observasjonene, slår du av strømforsyningen.
|
EN |
B |
Y = (A+B)’ |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Diode Transistor Logic OG Gate
Diodetransistorlogikken OG-porten er vist nedenfor. I denne kretsen sier logikken som; 1 & 0 tas som +5V positiv logikk & 0V tilsvarende.
Når en hvilken som helst inngang fra A1, A2 (eller) A3 er i en lav logisk tilstand, vil dioden som er koblet til den inngangen være i foroverspenning etter det, transistoren vil gå av og utgangen vil være LAV eller logisk 0 Tilsvarende, hvis alle de tre inngangene er på logisk 1, så leder ingen av diodene og transistoren leder tungt. Etter det mettes transistoren og utgangen vil være HØY eller logisk 1.
Sannhetstabellen for diodetransistorlogikk og port er vist nedenfor.
|
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 |
Sammenligning mellom DTL, TTL og RTL
Forskjellene mellom DTL, TTL og RTL er diskutert nedenfor.
| DTL | TTL |
RTL |
| Begrepet DTL står for Diode-Transistor Logic. | Begrepet TTL står for Transistor-Transistor Logic. | Begrepet RTL står for Resistor-Transistor Logic. |
| I DTL er de logiske portene designet med PN-koblingsdioder og transistorer. | I en TTL er logiske porter designet med BJT-er.
|
I RTL er de logiske portene designet med motstand og transistor. |
| I DTL brukes dioder som i/p-komponenter og transistorer brukes som o/p-komponenter. | I TTL brukes en transistor til forsterkning, mens en annen transistor brukes til bytteformål. | Motstanden i RTL brukes som i/p-komponent og transistoren brukes som o/p-komponent |
| DTL-responsen er bedre sammenlignet med RTL. | TTL-responsen er mye bedre enn DTL og RTL. | RTL-responsen er treg. |
| Strømtapet er lavt. | Den har svært lavt strømtap. | Strømtapet er høyt. |
| Konstruksjonen er kompleks. | Konstruksjonen er veldig enkel. | Konstruksjonen er enkel. |
| DTL minimum fanout er 8. | TTL minimum fanout er 10. | RTL minimum fanout er 5. |
| Effekttap for hver port er vanligvis 8 til 12 mW. | Effekttap for hver port er typisk 12 til 22 mW. | Effekttap for hver port er vanligvis 12 mW. |
| Støyimmuniteten er god. | Støyimmuniteten er veldig god. | Støyimmuniteten er middels. |
| Dens typiske forplantningsforsinkelse for porten er 30 ns. | Dens typiske forplantningsforsinkelse for porten er 12 til 6 ns. | Dens typiske forplantningsforsinkelse for porten er 12 ns. |
| Klokkefrekvensen er 12 til 30 MHz. | Klokkefrekvensen er 15 til 60 MHz. | Klokkefrekvensen er 8 MHz. |
| Den har et ganske høyt antall funksjoner. | Den har et veldig høyt antall funksjoner. | Den har et stort antall funksjoner. |
| DTL-logikk brukes i grunnleggende svitsj- og digitale kretser. | TTL-logikk brukes i moderne digitale kretser og integrerte kretser. | RTL brukes i gamle datamaskiner. |
Fordeler
Fordelene med en diodetransistorlogikkkrets inkluderer følgende.
- Byttehastigheten til DTL er raskere sammenlignet med RTL.
- Bruken av dioder i DTL-kretser gjør dem billigere fordi fabrikasjonen av dioder på IC-er er enklere sammenlignet med motstander og kondensatorer.
- Strømtapet innenfor DTL-kretser er svært lavt.
- DTL-kretser har raskere byttehastigheter.
- DTL har større fan-out og forbedret støymargin.
De ulemper med diode transistor logiske kretser Inkluder følgende.
- DTL har lav driftshastighet sammenlignet med TTL.
- Den har en ekstremt stor gateutbredelsesforsinkelse.
- For høy inngang går utgangen fra DTL til metning.
- Den genererer varme gjennom hele operasjonen.
applikasjoner
De anvendelser av diodetransistorlogikk Inkluder følgende.
- Diode- Transistor Logic brukes til å designe og produsere digitale kretser hvor logiske porter bruk dioder i inngangstrinnet og BJT-er på utgangstrinnet.
- DTL er en spesifikk type krets som brukes i gjeldende digital elektronikk for å behandle elektriske signaler.
- DTL brukes til å lage enkle logiske kretser.
Dermed er dette en oversikt over diodetransistorlogikk , krets, arbeid, fordeler, ulemper og applikasjoner. DTL-kretser er mer komplekse sammenlignet med RTL-kretser, men denne logikken har endret RTL på grunn av sin overlegne FAN OUT-evne og forbedrede støymargin, men DTL har en lav hastighet. Her er et spørsmål til deg, hva er RTL?
