Na voljo so različne vrste logičnih družin, ki se uporabljajo pri načrtovanju digitalnih logičnih vezij; Uporna tranzistorska logika (RTL), emitersko sklopljena logika (ECL), diodna tranzistorska logika (DTL), komplementarna kovinsko-oksidna polprevodniška logika (CMOS) in Tranzistor-tranzistorska logika (TTL) . Od teh logičnih družin je bila družina DTL običajno uporabljena pred šestdesetimi in sedemdesetimi leti prejšnjega stoletja za zamenjavo naprednejših logičnih družin, kot je CMOS in TTL. Diodno-tranzistorska logika je razred digitalna vezja ki je zasnovan z diodami in tranzistorji. Torej kombinacija diod in tranzistorjev omogoča izdelavo kompleksnih logičnih funkcij s precej majhnimi komponentami. Ta članek vsebuje kratke informacije o DTL ali diodna tranzistorska logika in njegove aplikacije.
Kaj je diodna tranzistorska logika?
Diodna tranzistorska logika je logično vezje, ki spada v družino digitalne logike, ki se uporablja za ustvarjanje digitalnih vezij. To vezje je mogoče oblikovati z diode in tranzistorji, kjer se diode uporabljajo na vhodni strani, tranzistorji pa na izhodni strani, zato je znan kot DTL. DTL je poseben razred vezja, ki se uporablja v sodobni digitalni elektroniki za obdelavo električnih signalov.
V tem logičnem vezju so diode uporabne pri izvajanju logičnih funkcij, medtem ko se tranzistorji uporabljajo za izvajanje funkcij ojačanja. DTL ima veliko prednosti v primerjavi z upor tranzistorska logika; višje vrednosti ventilatorja in visoka stopnja hrupa, zato DTL nadomesti družino RTL. The značilnosti diodne tranzistorske logike v glavnem vključujejo; brez digitalne kulture, digitalni strateg, digitalni arhitekt, organizacijski agilest, osredotočen na stranke, zagovornik podatkov, digitalni oblikovalec delovnega mesta in optimizator poslovnih procesov.
Logično vezje diodnega tranzistorja
Logično vezje diodnega tranzistorja je prikazano spodaj. To je diodno tranzistorsko logično vezje vrat NAND z dvema vhodoma. To vezje je zasnovano z dvema diodama in tranzistorjem, kjer sta dve diodi označeni z D1, D2 in upor pa je označen z R1, ki tvori vhodno stran logičnega vezja. Konfiguracija tranzistorja Q1 CE in upor R2 tvorita izhodno stran. Kondenzator 'C1' v tem vezju se uporablja za ustvarjanje prenapetostnega toka skozi ves preklopni čas, kar skrajša preklopni čas na določeno raven.
Logika diodnega tranzistorja deluje
Kadarkoli sta oba vhoda tokokrogov A in B NIZKA, bosta obe diodi D1 in D2 postali prednapeti, tako da bodo te diode prevajale v smeri naprej. Tako bo tok zaradi napajanja napetosti (+VCC = 5V) dovajal GND skozi upor R1 in dve diodi. Napajalna napetost se zmanjša znotraj upora R1 in ne bo dovolj, da vklopite tranzistor Q1, zato bo tranzistor Q1 v načinu izklopa. Torej bo o/p na terminalu 'Y' logična 1 ali VISOKA vrednost.
Ko je katerikoli od vhodov NIZEK, bo ustrezna dioda usmerjena naprej, tako da se bo zgodila podobna operacija. Ker je katera koli od teh diod usmerjena naprej, bo tok doveden na tla skozi celotno diodo, usmerjeno naprej, tako da bo tranzistor 'Q1' v načinu izklopa, tako da bo izhod na sponki 'Y' visoko ali logično 1.
Kadarkoli sta oba vhoda A in B VISOKA, bosta obe diodi obratno prednapeti, zato obe diodi ne bosta prevajali. Torej bo v tem stanju napetost iz +VCC napajanja zadostovala za pogon tranzistorja Q1 v prevodni način.
Zato tranzistor vodi skozi terminale emiterja in kolektorja. Celotna napetost se zmanjša znotraj upora 'R2' in izhod na sponki 'Y' bo imel LOW o/p in se šteje za nizko ali logično 0.
Tabela resnice
Tabela resnic DTL je prikazana spodaj.
|
A |
B | IN |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Logična zakasnitev širjenja diodnega tranzistorja je precej velika. Kadarkoli so vsi vhodi logično visoki, bo tranzistor prešel v stanje nasičenosti in v baznem območju se bo povečal naboj. Kadarkoli je en vhod nizek, je treba ta naboj odstraniti, kar spremeni čas širjenja. Enosmerna tehnika za pospešitev diodnega tranzistorja je dodajanje kondenzatorja preko upora R3. Tukaj ta kondenzator pomaga pri izklopu tranzistorja z odpravo akumuliranega naboja na osnovnem priključku. Kondenzator v tem vezju pomaga tudi pri vklopu tranzistorja z izboljšanjem pogona prve baze.
Modificirana diodna tranzistorska logika
Spremenjena vrata DTL NAND so prikazana spodaj. Velike vrednosti komponent uporov in kondenzatorjev je zelo težko ekonomično izdelati na IC. Torej je naslednje vezje vrat DTL NAND mogoče spremeniti za izvedbo IC tako, da preprosto odstranite kondenzator C1, zmanjšate vrednosti upora in uporabite tranzistorji & diode, kjer koli je to mogoče. To spremenjeno vezje preprosto uporablja eno samo pozitivno napajanje in to vezje vključuje vhodno stopnjo z diodama D1 in D2, uporom R3 in vrati IN, ki jim sledi tranzistorski pretvornik.
Delo
To vezje deluje tako, da ima to vezje dva vhodna priključka A in B, vhodni napetosti, kot sta A in B, pa sta lahko VISOKA ali NIZKA.
Če sta oba vhoda A in B nizka ali logična 0, bosta obe diodi dobili prednapetost, tako da je potencial pri 'M' padec napetosti ene diode, ki znaša 0,7 V. Čeprav je za prevajanje tranzistorja 'Q' v , potem potrebujemo 2,1 V za prednapetost diod D3, D4 & spoja BE tranzistorja 'Q', zato je ta tranzistor meja in zagotavlja izhod Y = 1
Y = Vcc = Logika 1 in za A = B = 0 je Y = 1 ali High.
Če je kateri koli od vhodov A ali B nizek, potem lahko katerega koli od vhodov povežete z GND s katerim koli priključkom, priključenim na +Vcc, enakovredna dioda bo prevajala in tranzistor VM ≅ 0,7 V & Q bo prekinjen in zagotoviti izhod 'Y' = 1 ali logično visoko.
Če je A = 0 & B =1 (ali) če je A = 1 & B = 0, potem je izhod Y = 1 ali HIGH.
Če sta dva vhoda, kot sta A in B, VISOKA in sta oba A in B povezana preprosto na + Vcc, bosta obe diodi D1 in D2 obratno zasnovani in ne prevajata. Diodi D3 in D4 sta usmerjeni naprej in tok na osnovnem terminalu se preprosto dovaja v tranzistor Q skozi Rd, D3 in D4. Tranzistor lahko spravite v nasičenost in napetost o/p bo nizka napetost.
Za A = B = 1 je izhod Y = 0 ali LOW.
Aplikacije spremenjenega DTL vključujejo naslednje.
Zaradi naslednjih vrat, ki imajo visoko impedanco z logičnim pogojem HIGH, je mogoč večji razpon. To vezje ima vrhunsko odpornost proti hrupu. Uporaba več diod namesto uporov in kondenzatorjev bo naredila to vezje zelo ekonomično v obliki integriranega vezja.
Diodni tranzistor Logic NOR Gate
Logična NOR vrata diodnega tranzistorja so zasnovana podobno kot vrata DTL NAND z vrati DRL ALI s tranzistorskim pretvornikom. DTL NOR vezja je mogoče oblikovati bolj elegantno s preprosto kombinacijo različnih DTL pretvornikov prek skupnega izhoda. Na ta način je mogoče združiti več pretvornikov, da omogočijo potrebne vhode za vrata NOR.
To vezje je mogoče oblikovati s komponentami vezja pretvornika DTL, razen napajanje in dva 4,7 K upori , 1N914 oz 1N4148 silicijeve diode. Povežite tokokrog, kot je prikazano spodaj.
Delo
Ko so povezave vzpostavljene, je treba vezju zagotoviti napajanje. Nato uporabite štiri možne vhodne kombinacije na A & B iz napajalnika z dip stikalom. Zdaj si morate za vsako vhodno kombinacijo zapisati logični pogoj izhoda 'Q', kot je predstavljen z LED & posnemite ta rezultat. Primerjajte rezultate z delovanjem vrat NOR. Ko končate z opazovanjem, izklopite napajanje.
|
A |
B |
Y = (A+B)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Diodna tranzistorska logika IN vrata
Logična IN vrata diodnega tranzistorja so prikazana spodaj. V tem vezju logika navaja kot; 1 in 0 se upoštevata kot +5V pozitivne logike in 0V ustrezno.
Kadarkoli je kateri koli vhod iz A1, A2 (ali) A3 v nizkem logičnem stanju, bo dioda, ki je povezana s tem vhodom, po tem v prednapetostni vrednosti, tranzistor bo prišel v prekinitev in izhod bo NIZEK ali logična 0 Podobno, če so vsi trije vhodi na logični 1, potem nobena od diod ne prevaja in tranzistor močno prevaja. Po tem se tranzistor nasiči in izhod bo VISOK ali logična 1.
Tabela resničnosti diodnega tranzistorja in vrat je prikazana spodaj.
|
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 |
Primerjava med DTL, TTL & RTL
Spodaj so obravnavane razlike med DTL, TTL in RTL.
| DTL | TTL |
RTL |
| Izraz DTL je kratica za Diode-Transistor Logic. | Izraz TTL pomeni Transistor-Transistor Logic. | Izraz RTL pomeni Resistor-Transistor Logic. |
| V DTL so logična vrata zasnovana s spojnimi diodami in tranzistorji PN. | V TTL so logična vrata zasnovana z BJT.
|
V RTL so logična vrata zasnovana z uporom in tranzistorjem. |
| V DTL se diode uporabljajo kot komponente i/p, tranzistorji pa kot komponente o/p. | V TTL se en tranzistor uporablja za ojačanje, medtem ko se drugi tranzistor uporablja za preklopne namene. | Upor v RTL se uporablja kot komponenta i/p, tranzistor pa kot komponenta o/p |
| Odziv DTL je boljši v primerjavi z RTL. | Odziv TTL je veliko boljši od DTL & RTL. | Odziv RTL je počasen. |
| Izguba moči je majhna. | Ima zelo nizko izgubo moči. | Izguba moči je velika. |
| Njegova konstrukcija je zapletena. | Njegova konstrukcija je zelo preprosta. | Njegova konstrukcija je preprosta. |
| Najmanjši razvod DTL je 8. | Najmanjši TTL ventilator je 10. | Najmanjši ventilator RTL je 5. |
| Disipacija moči za vsaka vrata je običajno 8 do 12 mW. | Disipacija moči za vsaka vrata je običajno 12 do 22 mW. | Disipacija moči za vsaka vrata je običajno 12 mW. |
| Njegova odpornost proti hrupu je dobra. | Njegova odpornost proti hrupu je zelo dobra. | Njegova odpornost proti hrupu je srednja. |
| Njegova tipična propagacijska zakasnitev za vrata je 30 ns. | Njegova tipična propagacijska zakasnitev za vrata je 12 do 6 ns. | Njegova tipična propagacijska zakasnitev za vrata je 12 ns. |
| Njegov takt je od 12 do 30 MHZ. | Njegov takt je od 15 do 60 MHZ. | Njegov takt je 8 MHZ. |
| Ima precej veliko število funkcij. | Ima zelo veliko število funkcij. | Ima veliko število funkcij. |
| Logika DTL se uporablja v osnovnih stikalnih in digitalnih vezjih. | Logika TTL se uporablja v sodobnih digitalnih vezjih in integriranih vezjih. | RTL se uporablja v starih računalnikih. |
Prednosti
Prednosti diodnega tranzistorskega logičnega vezja vključujejo naslednje.
- Hitrost preklopa DTL je hitrejša v primerjavi z RTL.
- Uporaba diod v vezjih DTL jih naredi cenejše, ker je izdelava diod na IC preprostejša v primerjavi z upori in kondenzatorji.
- Izguba moči v tokokrogih DTL je zelo majhna.
- DTL vezja imajo višje preklopne hitrosti.
- DTL ima večji ventilator in izboljšano stopnjo hrupa.
The slabosti diodnih tranzistorskih logičnih vezij vključujejo naslednje.
- DTL ima nizko hitrost delovanja v primerjavi s TTL.
- Ima izjemno veliko zakasnitev širjenja vrat.
- Pri visokem vhodu gre izhod DTL v nasičenost.
- Skozi celotno delovanje proizvaja toploto.
Aplikacije
The aplikacije diodne tranzistorske logike vključujejo naslednje.
- Diodno-tranzistorska logika se uporablja za načrtovanje in izdelavo digitalnih vezij logična vrata uporabite diode znotraj vhodne stopnje in BJT na izhodni stopnji.
- DTL je posebna vrsta vezja, ki se uporablja v sodobni digitalni elektroniki za obdelavo električnih signalov.
- DTL se uporablja za izdelavo preprostih logičnih vezij.
Torej, to je pregled logike diodnega tranzistorja , vezje, delovanje, prednosti, slabosti in aplikacije. DTL vezja so bolj zapletena v primerjavi z RTL vezji, vendar je ta logika spremenila RTL zaradi njegove vrhunske zmogljivosti FAN OUT in povečanega hrupa, vendar ima DTL nizko hitrost. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je RTL?
