Υπάρχουν διάφοροι τύποι λογικών οικογενειών που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό ψηφιακών λογικών κυκλωμάτων. Resistor Transistor Logic (RTL), Emitter Coupled Logic (ECL), Diode Transistor Logic (DTL), Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS) και Transistor-Transistor Logic (TTL) . Από αυτές τις λογικές οικογένειες, η οικογένεια λογικής DTL χρησιμοποιήθηκε συνήθως πριν από τις δεκαετίες του 1960 και του 1970 για να αντικαταστήσει πιο προηγμένες λογικές οικογένειες όπως CMOS και TTL. Η λογική διόδου-τρανζίστορ είναι μια κατηγορία ψηφιακά κυκλώματα που έχει σχεδιαστεί με διόδους & τρανζίστορ. Έτσι, ο συνδυασμός διόδων και τρανζίστορ επιτρέπει τη δημιουργία πολύπλοκων λογικών συναρτήσεων με αρκετά μικρά εξαρτήματα. Αυτό το άρθρο παρέχει σύντομες πληροφορίες σχετικά με Λογική τρανζίστορ DTL ή διόδου και τις εφαρμογές του.
Τι είναι το Diode Transistor Logic;
Η λογική διόδου τρανζίστορ είναι ένα λογικό κύκλωμα που ανήκει στην ψηφιακή λογική οικογένεια που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ψηφιακών κυκλωμάτων. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να σχεδιαστεί με διόδους και τρανζίστορ όπου χρησιμοποιούνται δίοδοι στην πλευρά εισόδου και τρανζίστορ στην πλευρά εξόδου, επομένως είναι γνωστό ως DTL. Το DTL είναι μια συγκεκριμένη κατηγορία κυκλωμάτων που χρησιμοποιείται στα τρέχοντα ψηφιακά ηλεκτρονικά για την επεξεργασία ηλεκτρικών σημάτων.
Σε αυτό το λογικό κύκλωμα, οι δίοδοι είναι χρήσιμες στην εκτέλεση λογικών λειτουργιών, ενώ τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση των λειτουργιών ενίσχυσης. Το DTL έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με αντίσταση τρανζίστορ λογική όπως? Οι υψηλότερες τιμές ανεμιστήρα και το υψηλό περιθώριο θορύβου, επομένως, το DTL αντικαθίσταται από την οικογένεια RTL. ο χαρακτηριστικά της λογικής διόδου τρανζίστορ περιλαμβάνουν κυρίως? ψηφιακός χωρίς πολιτισμό, ψηφιακός στρατηγός, ψηφιακός αρχιτέκτονας, οργανωτικός ευέλικτος, πελατοκεντρικός, συνήγορος δεδομένων, ψηφιακός σχεδιαστής τοπίου στο χώρο εργασίας και βελτιστοποιητής επιχειρηματικών διαδικασιών.
Λογικό κύκλωμα τρανζίστορ διόδου
Το λογικό κύκλωμα τρανζίστορ διόδου φαίνεται παρακάτω. Αυτό είναι ένα κύκλωμα πύλης λογικού NAND διόδου διόδου δύο εισόδων. Αυτό το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί με δύο διόδους και ένα τρανζίστορ όπου δύο δίοδοι υποδεικνύονται με D1, και D2 & η αντίσταση υποδεικνύεται με R1 που σχηματίζει την πλευρά εισόδου του λογικού κυκλώματος. Η διαμόρφωση CE τρανζίστορ Q1 και η αντίσταση R2 αποτελούν την πλευρά εξόδου. Ο πυκνωτής «C1» σε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιείται για να δώσει ρεύμα υπερκίνησης καθ' όλη τη διάρκεια του χρόνου μεταγωγής και αυτό μειώνει τον χρόνο μεταγωγής σε κάποιο επίπεδο.
Λογική λειτουργία τρανζίστορ διόδου
Όποτε και οι δύο είσοδοι των κυκλωμάτων Α και Β είναι ΧΑΜΗΛΕΣ, τότε και οι δύο δίοδοι D1 και D2 θα πολωθούν προς τα εμπρός, επομένως αυτές οι δίοδοι θα φέρουν την κατεύθυνση προς τα εμπρός. Έτσι η τροφοδοσία ρεύματος λόγω της τροφοδοσίας τάσης (+VCC = 5V) θα τροφοδοτεί το GND σε όλη την αντίσταση R1 και τις δύο διόδους. Η τροφοδοσία τάσης μειώνεται εντός της αντίστασης R1 και δεν θα είναι αρκετή η ενεργοποίηση του τρανζίστορ Q1, επομένως το τρανζίστορ Q1 θα είναι σε λειτουργία διακοπής. Έτσι, το o/p στο τερματικό «Y» θα είναι Logic 1 ή HIGH.
Όταν οποιαδήποτε από τις εισόδους είναι LOW, τότε η αντίστοιχη δίοδος θα είναι πολωμένη προς τα εμπρός, οπότε θα συμβεί μια παρόμοια λειτουργία. Καθώς οποιαδήποτε από αυτές τις δίοδους έχει πόλωση προς τα εμπρός, τότε το ρεύμα θα τροφοδοτείται στο έδαφος σε όλη τη μπροστινή δίοδο, επομένως το τρανζίστορ 'Q1' θα βρίσκεται σε λειτουργία αποκοπής, οπότε η έξοδος στον ακροδέκτη 'Y' θα είναι υψηλή ή λογική 1.
Όποτε και οι δύο είσοδοι A & B είναι ΥΨΗΛΑ τότε και οι δύο δίοδοι θα έχουν αντίστροφη πόλωση, επομένως και οι δύο δίοδοι δεν θα αγώγουν. Έτσι, σε αυτήν την κατάσταση, η τάση από την παροχή +VCC θα είναι επαρκής για να οδηγήσει το τρανζίστορ Q1 σε λειτουργία αγωγιμότητας.
Ως εκ τούτου, το τρανζίστορ άγει σε όλους τους ακροδέκτες εκπομπού & συλλέκτη. Ολόκληρη η τάση μειώνεται μέσα στην αντίσταση «R2» και η έξοδος στον ακροδέκτη «Y» θα έχει LOW o/p και θεωρείται χαμηλή ή λογική 0.
Πίνακας Αλήθειας
Ο πίνακας αλήθειας DTL φαίνεται παρακάτω.
|
ΕΝΑ |
σι | ΚΑΙ |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Η λογική καθυστέρηση διάδοσης του τρανζίστορ διόδου είναι αρκετά μεγάλη. Όποτε όλες οι είσοδοι είναι λογικά υψηλές, τότε το τρανζίστορ θα περάσει σε κορεσμό και θα συσσωρευτεί φορτίο εντός της περιοχής βάσης. Κάθε φορά που μία είσοδος είναι χαμηλή, τότε αυτή η φόρτιση πρέπει να αφαιρείται, αλλάζοντας τον χρόνο διάδοσης. Για την επιτάχυνση της λογικής του τρανζίστορ διόδου με έναν τρόπο, η τεχνική είναι με την προσθήκη ενός πυκνωτή κατά μήκος της αντίστασης R3. Εδώ, αυτός ο πυκνωτής βοηθά στην απενεργοποίηση του τρανζίστορ εξαλείφοντας το συσσωρευμένο φορτίο στον ακροδέκτη βάσης. Ο πυκνωτής σε αυτό το κύκλωμα βοηθά επίσης στην ενεργοποίηση του τρανζίστορ μέσω της ενίσχυσης της πρώτης κίνησης βάσης.
Τροποποιημένη λογική διόδου τρανζίστορ
Η τροποποιημένη πύλη DTL NAND φαίνεται παρακάτω. Οι μεγάλες τιμές των εξαρτημάτων των αντιστάσεων και των πυκνωτών είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν οικονομικά σε ένα IC. Έτσι το ακόλουθο κύκλωμα πύλης DTL NAND μπορεί να τροποποιηθεί για την υλοποίηση του IC εξαλείφοντας απλώς τον πυκνωτή C1, μειώνοντας τις τιμές της αντίστασης και χρησιμοποιώντας τρανζίστορ & διόδους όπου είναι εφικτό. Αυτό το τροποποιημένο κύκλωμα χρησιμοποιεί απλώς μια μοναδική θετική παροχή και αυτό το κύκλωμα περιλαμβάνει μια βαθμίδα εισόδου με διόδους D1 και D2, μια αντίσταση R3 και μια πύλη AND που ακολουθείται μέσω ενός μετατροπέα με τρανζίστορ.
Εργαζόμενος
Η λειτουργία αυτού του κυκλώματος είναι ότι αυτό το κύκλωμα έχει δύο ακροδέκτες εισόδου Α και Β και οι τάσεις εισόδου όπως το Α & Β μπορεί να είναι είτε ΥΨΗΛΗ είτε ΧΑΜΗΛΗ.
Εάν και οι δύο είσοδοι A & B είναι χαμηλές ή λογικές 0, τότε και οι δύο δίοδοι θα ωθηθούν προς τα εμπρός, επομένως το δυναμικό στο 'M' είναι η πτώση τάσης μιας διόδου που είναι 0,7 V. Αν και για να οδηγήσει το τρανζίστορ 'Q' σε αγωγιμότητα , τότε χρειαζόμαστε 2,1 V για να προωθήσουμε τις διόδους D3, D4 και τη σύνδεση BE του τρανζίστορ 'Q', επομένως αυτό το τρανζίστορ είναι η αποκοπή και παρέχει έξοδο Y = 1
Y = Vcc = Λογική 1 και για A = B = 0, το Y = 1 ή Υψηλό.
Εάν κάποια από τις εισόδους A ή B είναι χαμηλή, τότε οποιαδήποτε από τις εισόδους μπορεί να συνδεθεί στο GND με οποιοδήποτε ακροδέκτη συνδεδεμένο στο +Vcc, η ισοδύναμη δίοδος θα αγώγει και το τρανζίστορ VM ≅ 0,7 V & Q θα κοπεί , και παρέχετε έξοδο 'Y' = 1 ή λογική High.
Αν A = 0 & B =1 (ή) αν A = 1 & B = 0, τότε η έξοδος Y = 1 ή HIGH.
Εάν δύο είσοδοι όπως και οι δύο A και B είναι HIGH και οι δύο A & B συνδέονται απλώς στο + Vcc, τότε και οι δύο δίοδοι D1 και D2 θα έχουν αντίστροφη βάση και δεν αγώγουν. Οι δίοδοι D3 & D4 έχουν πόλωση προς τα εμπρός και το ρεύμα στον ακροδέκτη βάσης παρέχεται απλώς στο τρανζίστορ Q μέσω των Rd, D3 και D4. Το τρανζίστορ μπορεί να οδηγηθεί σε κορεσμό και η τάση o/p θα είναι χαμηλή τάση.
Για A = B = 1, η έξοδος Y = 0 ή LOW.
Οι εφαρμογές του τροποποιημένου DTL περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Είναι δυνατή η μεγαλύτερη έξοδος ανεμιστήρα λόγω των επόμενων πυλών που έχουν υψηλή σύνθετη αντίσταση με τη λογική κατάσταση HIGH. Αυτό το κύκλωμα έχει ανώτερη ατρωσία θορύβου. Η χρήση πολλαπλών διόδων αντί για αντιστάσεις και πυκνωτές θα καταστήσει αυτό το κύκλωμα πολύ οικονομικό στη μορφή του ολοκληρωμένου κυκλώματος.
Πύλη διόδου τρανζίστορ Logic NOR
Η πύλη λογικής NOR του τρανζίστορ διόδου έχει σχεδιαστεί παρόμοια με την πύλη DTL NAND με πύλη DRL OR με μετατροπέα τρανζίστορ. Τα κυκλώματα DTL NOR μπορούν να σχεδιαστούν πιο κομψά συνδυάζοντας απλά διάφορους μετατροπείς DTL μέσω μιας κοινής εξόδου. Με αυτόν τον τρόπο, πολλοί μετατροπείς μπορούν να ενωθούν για να αφήσουν τις απαραίτητες εισόδους για την πύλη NOR.
Αυτό το κύκλωμα μπορεί να σχεδιαστεί με τα εξαρτήματα του κυκλώματος μετατροπέα DTL εκτός από το παροχή ηλεκτρικού ρεύματος & δύο 4,7 Κ αντιστάσεις , 1N914 ή 1N4148 διόδους πυριτίου. Συνδέστε το κύκλωμα σύμφωνα με το κύκλωμα που φαίνεται παρακάτω.
Εργαζόμενος
Μόλις γίνουν οι συνδέσεις, πρέπει να παρέχετε την παροχή ρεύματος στο κύκλωμα. Μετά από αυτό, εφαρμόστε τέσσερις πιθανούς συνδυασμούς εισόδου στο A & B από το τροφοδοτικό με ένα διακόπτη dip. Τώρα για κάθε συνδυασμό εισόδου, πρέπει να σημειώσετε τη λογική συνθήκη της εξόδου «Q» όπως αναπαρίσταται με το LED & καταγράψτε αυτή την έξοδο. Συγκρίνετε τα αποτελέσματα με τη λειτουργία πύλης NOR. Μόλις ολοκληρώσετε τις παρατηρήσεις σας, κλείστε την παροχή ρεύματος.
|
ΕΝΑ |
σι |
Υ = (Α+Β)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Διόδιος Τρανζίστορ Λογική ΚΑΙ Πύλη
Η λογική και η πύλη τρανζίστορ διόδου φαίνεται παρακάτω. Σε αυτό το κύκλωμα, η λογική δηλώνει όπως? 1 & 0 λαμβάνονται ως θετική λογική +5V & 0V αντίστοιχα.
Κάθε φορά που οποιαδήποτε είσοδος από A1, A2 (ή) A3 βρίσκεται σε χαμηλή λογική κατάσταση, τότε η δίοδος που είναι συνδεδεμένη σε αυτήν την είσοδο θα είναι σε πόλωση προς τα εμπρός μετά από αυτό, το τρανζίστορ θα διακοπεί και η έξοδος θα είναι LOW ή λογική 0 Ομοίως, εάν και οι τρεις είσοδοι είναι στη λογική 1, τότε καμία από τις δίοδοι δεν αγώγει και το τρανζίστορ δεν αγώγει έντονα. Μετά από αυτό, το τρανζίστορ κορεστεί και η έξοδος θα είναι HIGH ή λογική 1.
Ο πίνακας αλήθειας της λογικής και της πύλης τρανζίστορ διόδου φαίνεται παρακάτω.
|
Α'1 |
Α2 | Α3 |
Υ = Α.Β |
|
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 |
Σύγκριση μεταξύ DTL, TTL & RTL
Οι διαφορές μεταξύ DTL, TTL και RTL συζητούνται παρακάτω.
| DTL | TTL |
RTL |
| Ο όρος DTL σημαίνει Λογική Διόδου-Τρανζίστορ. | Ο όρος TTL σημαίνει Transistor-Transistor Logic. | Ο όρος RTL σημαίνει Λογική αντίστασης-τρανζίστορ. |
| Στο DTL, οι λογικές πύλες έχουν σχεδιαστεί με διόδους και τρανζίστορ σύνδεσης PN. | Σε ένα TTL, οι λογικές πύλες σχεδιάζονται με BJT.
|
Στο RTL, οι λογικές πύλες σχεδιάζονται με την αντίσταση και το τρανζίστορ. |
| Στο DTL, οι δίοδοι χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα i/p και τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα o/p. | Στο TTL, ένα τρανζίστορ χρησιμοποιείται για ενίσχυση ενώ ένα άλλο τρανζίστορ χρησιμοποιείται για σκοπούς μεταγωγής. | Η αντίσταση στο RTL χρησιμοποιείται ως στοιχείο i/p και το τρανζίστορ χρησιμοποιείται ως στοιχείο o/p |
| Η απόκριση DTL είναι καλύτερη σε σύγκριση με το RTL. | Η απόκριση TTL είναι πολύ καλύτερη από την DTL & RTL. | Η απόκριση RTL είναι αργή. |
| Η απώλεια ισχύος είναι χαμηλή. | Έχει πολύ χαμηλή απώλεια ισχύος. | Η απώλεια ισχύος είναι υψηλή. |
| Η κατασκευή του είναι πολύπλοκη. | Η κατασκευή του είναι πολύ απλή. | Η κατασκευή του είναι απλή. |
| Το ελάχιστο fanout DTL είναι 8. | Το ελάχιστο fanout TTL είναι 10. | Το ελάχιστο fanout RTL είναι 5. |
| Η κατανάλωση ισχύος για κάθε πύλη είναι συνήθως 8 έως 12 mW. | Η κατανάλωση ισχύος για κάθε πύλη είναι συνήθως 12 έως 22 mW. | Η κατανάλωση ισχύος για κάθε πύλη είναι συνήθως 12 mW. |
| Η θόρυβος του είναι καλή. | Η ασυλία του στον θόρυβο είναι πολύ καλή. | Η ατρωσία του στον θόρυβο είναι μέτρια. |
| Η τυπική καθυστέρηση διάδοσής του για την πύλη είναι 30 ns. | Η τυπική καθυστέρηση διάδοσής του για την πύλη είναι 12 έως 6 ns. | Η τυπική καθυστέρηση διάδοσής του για την πύλη είναι 12 ns. |
| Ο ρυθμός ρολογιού του είναι 12 έως 30 MHZ. | Ο ρυθμός ρολογιού του είναι 15 έως 60 MHZ. | Ο ρυθμός ρολογιού του είναι 8 MHZ. |
| Έχει αρκετά μεγάλο αριθμό λειτουργιών. | Έχει πολύ μεγάλο αριθμό λειτουργιών. | Διαθέτει μεγάλο αριθμό λειτουργιών. |
| Η λογική DTL χρησιμοποιείται σε βασικά κυκλώματα μεταγωγής και ψηφιακά. | Η λογική TTL χρησιμοποιείται σε σύγχρονα ψηφιακά κυκλώματα & ολοκληρωμένα κυκλώματα. | Το RTL χρησιμοποιείται σε παλιούς υπολογιστές. |
Πλεονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα ενός λογικού κυκλώματος τρανζίστορ διόδου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Η ταχύτητα μεταγωγής του DTL είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με το RTL.
- Η χρήση διόδων εντός κυκλωμάτων DTL τις καθιστά φθηνότερες επειδή η κατασκευή διόδων σε IC είναι απλούστερη σε σύγκριση με αντιστάσεις και πυκνωτές.
- Η απώλεια ισχύος στα κυκλώματα DTL είναι πολύ χαμηλή.
- Τα κυκλώματα DTL έχουν μεγαλύτερες ταχύτητες μεταγωγής.
- Το DTL έχει μεγαλύτερο ανεμιστήρα και βελτιωμένο περιθώριο θορύβου.
ο μειονεκτήματα των λογικών κυκλωμάτων τρανζίστορ διόδου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Το DTL έχει χαμηλή ταχύτητα λειτουργίας σε σύγκριση με το TTL.
- Έχει εξαιρετικά μεγάλη καθυστέρηση διάδοσης πύλης.
- Για υψηλή είσοδο, η έξοδος του DTL πηγαίνει σε κορεσμό.
- Παράγει θερμότητα σε όλη τη διάρκεια της λειτουργίας.
Εφαρμογές
ο εφαρμογές της λογικής τρανζίστορ διόδου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Το Diode-Transistor Logic χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό και την κατασκευή ψηφιακών κυκλωμάτων όπου λογικές πύλες χρησιμοποιήστε διόδους στο στάδιο εισόδου και BJT στο στάδιο εξόδου.
- Το DTL είναι ένας συγκεκριμένος τύπος κυκλώματος που χρησιμοποιείται στα τρέχοντα ψηφιακά ηλεκτρονικά για την επεξεργασία ηλεκτρικών σημάτων.
- Το DTL χρησιμοποιείται για την κατασκευή απλών λογικών κυκλωμάτων.
Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση της λογικής του τρανζίστορ διόδου , κύκλωμα, εργασία, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και εφαρμογές. Τα κυκλώματα DTL είναι πιο περίπλοκα σε σύγκριση με τα κυκλώματα RTL, αλλά αυτή η λογική έχει αλλάξει το RTL λόγω της ανώτερης ικανότητας FAN OUT και του ενισχυμένου περιθωρίου θορύβου, αλλά το DTL έχει χαμηλή ταχύτητα. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι το RTL;
