Der er forskellige typer af logiske familier tilgængelige, som bruges til at designe digitale logiske kredsløb; Resistor Transistor Logic (RTL), Emitter Coupled Logic (ECL), Diode Transistor Logic (DTL), Komplementær Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS) og Transistor-Transistor Logic (TTL) . Ud af disse logikfamilier blev DTL-logikfamilien brugt almindeligt før 1960'erne og 1970'erne til at erstatte mere avancerede logikfamilier som f.eks. CMOS og TTL. Diode-transistor logik er en klasse af digitale kredsløb der er designet med dioder og transistorer. Så kombinationen af dioder og transistorer giver mulighed for at lave komplekse logiske funktioner med ganske små komponenter. Denne artikel giver kort information om DTL eller diode transistor logik og dens applikationer.

Hvad er diodetransistorlogik?

Diodetransistorlogik er et logisk kredsløb, der tilhører den digitale logikfamilie, som bruges til at skabe digitale kredsløb. Dette kredsløb kan designes med dioder og transistorer, hvor dioder bruges på inputsiden og transistorer bruges på outputsiden, så det er kendt som DTL. DTL er en specifik klasse af kredsløb, der bruges i nuværende digital elektronik til behandling af elektriske signaler.

I dette logiske kredsløb er dioder nyttige til at udføre logiske funktioner, mens transistorer bruges til at udføre forstærkningsfunktionerne. DTL har mange fordele i forhold til modstand transistor logik som; jo højere fan-out værdier og høj støjmargin, DTL erstattes derfor RTL familie. Det egenskaber ved diodetransistorlogik omfatter hovedsageligt; digital kulturløs, digital strateg, digital arkitekt, organisatorisk agilest, kundecentreret, dataadvokat, digital arbejdspladslandskaber og forretningsprocesoptimering.

Diode transistor logisk kredsløb

Diodetransistorlogikkredsløbet er vist nedenfor. Dette er et diodetransistorlogisk NAND-gatekredsløb med to indgange. Dette kredsløb er designet med to dioder & en transistor, hvor to dioder er angivet med D1, og D2 & modstanden er angivet med R1, som danner indgangssiden af det logiske kredsløb. Q1-transistoren CE-konfiguration & R2-modstanden udgør udgangssiden. 'C1'-kondensatoren i dette kredsløb bruges til at give en overdrivestrøm gennem hele koblingstiden, og dette reducerer koblingstiden til et vist niveau.

Diode Transistor Logic NAND Gate

Diodetransistorlogik fungerer

Når begge indgange på kredsløbene A og B er LAVE, vil både D1 og D2 dioder blive forspændt fremad, således vil disse dioder lede i fremadretningen. Således vil strømforsyningen på grund af spændingsforsyningen (+VCC = 5V) levere til GND i hele R1-modstanden og de to dioder. Spændingsforsyningen bliver reduceret i R1-modstanden, og det vil ikke være nok at tænde for Q1-transistoren, således vil Q1-transistoren være i afskæringstilstand. Så o/p ved 'Y'-terminalen vil være Logic 1 eller HIGH-værdi.

Når en af indgangene er LAV, vil den tilsvarende diode være fremadrettet, så en lignende operation vil ske. Da enhver af disse dioder er forspændt fremad, vil der blive tilført strøm til jorden gennem hele den fremadrettede diode, således vil 'Q1'-transistoren være i afskæringstilstand, så udgangen ved 'Y'-terminalen vil være høj eller logisk 1.

Når begge A- og B-indgange er HØJ, vil begge dioder være omvendt forspændt, således at begge dioder ikke leder. Så i denne tilstand vil spændingen fra +VCC-forsyningen være tilstrækkelig til at drive Q1-transistoren i ledningstilstand.

Derfor leder transistoren gennem emitter- og kollektorterminaler. Hele spændingen bliver reduceret inden for 'R2'-modstanden, og udgangen på 'Y'-terminalen vil have LAV o/p og betragtes som lav eller logisk 0.

Sandhedstabel

DTL-sandhedstabellen er vist nedenfor.

EN	B	OG
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Diodetransistorlogikudbredelsesforsinkelsen er ret stor. Når alle indgange er logiske høje, vil transistoren gå ind i mætning og opladning i basisområdet. Når en indgang er lav, skal denne ladning fjernes, hvilket ændrer udbredelsestiden. At fremskynde diodetransistorlogikken på én måde er ved at tilføje en kondensator over modstanden R3. Her hjælper denne kondensator med at slukke for transistoren ved at eliminere den akkumulerede ladning ved basisterminalen. Kondensatoren i dette kredsløb hjælper også med at tænde transistoren ved at forbedre det første basisdrev.

Modificeret diodetransistorlogik

Den modificerede DTL NAND-gate er vist nedenfor. Modstands- og kondensatorkomponenternes store værdier er meget vanskelige at fremstille økonomisk på en IC. Så følgende DTL NAND-gatekredsløb kan modificeres til implementering af IC ved blot at eliminere C1-kondensatoren, reducere værdierne af modstanden og bruge transistorer & dioder hvor det er muligt. Dette modificerede kredsløb bruger simpelthen en enkelt positiv forsyning, og dette kredsløb inkluderer et indgangstrin med D1- og D2-dioder, en R3-modstand og en OG-port, som følges gennem en transistoriseret inverter.

Ændret DTL

Arbejder

Virkningen af dette kredsløb er, at dette kredsløb har to indgangsterminaler A og B, og indgangsspændinger som A & B kan være enten HØJ eller LAV.

Hvis begge indgange A og B er lave eller logisk 0, vil begge dioder blive forspændt fremad, således at potentialet ved 'M' er spændingsfaldet for en diode, der er 0,7 V. Selvom det skal drive 'Q'-transistoren til ledning , så har vi brug for 2,1 V for at forspænde dioderne D3, D4 og BE-krydset på 'Q'-transistoren, så denne transistor er cutoff og giver output Y = 1

Y = Vcc = Logisk 1 og for A = B = 0 er Y = 1 eller Høj.

Hvis en af indgangene enten A eller B er lav, så kan en hvilken som helst af indgangene forbindes til GND med en hvilken som helst terminal forbundet til +Vcc, den tilsvarende diode vil lede, og VM ≅ 0,7 V & Q transistor vil blive afbrudt , og give output 'Y' = 1 eller logisk høj.

Hvis A = 0 & B = 1 (eller) hvis A = 1 & B = 0, så output Y = 1 eller HØJ.

Hvis to indgange som både A & B er HØJ, og både A & B er forbundet blot til + Vcc, så vil både D1 & D2 dioder være omvendt-baserede, og de leder ikke. D3- og D4-dioderne er fremadrettet, og strømmen ved basisterminalen forsynes ganske enkelt til Q-transistoren gennem Rd, D3 og D4. Transistoren kan køres til mætning og o/p-spændingen vil være en lav spænding.

For A = B = 1 er output Y = 0 eller LAV.

Anvendelserne af modificeret DTL omfatter følgende.

Større udblæsning er mulig på grund af efterfølgende porte, der har høj impedans med den logiske HIGH-tilstand. Dette kredsløb har overlegen støjimmunitet. Brugen af flere dioder i stedet for modstande og kondensatorer vil gøre dette kredsløb meget økonomisk i den integrerede kredsløbsform.

“DIY solcelle oplader ”

Diode Transistor Logic NOR Gate

Diodetransistorlogiske NOR-porten er designet på samme måde som DTL NAND-porten med en DRL OR-gate med en transistor-inverter. DTL NOR-kredsløb kan designes mere elegant ved blot at kombinere forskellige DTL-invertere gennem en fælles udgang. På denne måde kan flere invertere forenes for at give de nødvendige indgange til NOR-porten.

Dette kredsløb kan designes med komponenterne i DTL Inverter-kredsløbet bortset fra Strømforsyning & to 4,7 K modstande , 1N914 eller 1N4148 silicium dioder. Tilslut kredsløbet som vist nedenfor.

DTL NOR Gate

Arbejder

Når forbindelserne er lavet, skal du sørge for strømforsyningen til kredsløbet. Anvend derefter fire mulige inputkombinationer ved A & B fra strømforsyningen med en dip-switch. Nu skal du for hver inputkombination notere den logiske tilstand af output 'Q' som repræsenteret med LED & optag det output. Sammenlign resultaterne med NOR gate operationen. Når du er færdig med dine observationer, skal du slukke for strømforsyningen.

EN	B	Y = (A+B)'
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Diode Transistor Logik OG Gate

Diodetransistorlogikken OG-porten er vist nedenfor. I dette kredsløb lyder logikken som; 1 & 0 tages som +5V positiv logik & 0V tilsvarende.

Diode Transistor Logik OG Gate

Når en hvilken som helst indgang fra A1, A2 (eller) A3 er i en lav logisk tilstand, vil dioden, der er forbundet til den indgang, være i fremadgående bias efter det, transistoren vil blive afbrudt, og udgangen vil være LAV eller logisk 0 Tilsvarende, hvis alle de tre indgange er ved logisk 1, så leder ingen af dioderne og transistoren stærkt leder. Derefter mættes transistoren, og outputtet vil være HØJ eller logisk 1.

Sandhedstabellen for diodetransistorlogik og gate 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 mellem DTL, TTL & RTL

Forskellene mellem DTL, TTL og RTL diskuteres nedenfor.

DTL	TTL	RTL
Udtrykket DTL står for Diode-Transistor Logic.	Udtrykket TTL står for Transistor-Transistor Logic.	Udtrykket RTL står for Resistor-Transistor Logic.
I DTL er de logiske porte designet med PN junction dioder og transistorer.	I en TTL er logiske porte designet med BJT'er.	I RTL er de logiske porte designet med modstand og transistor.
I DTL bruges dioder som i/p-komponenter og transistorer bruges som o/p-komponenter.	I TTL bruges en transistor til forstærkning, mens en anden transistor bruges til at skifte.	Modstanden i RTL bruges som i/p komponent og transistoren bruges som o/p komponent
DTL-respons er bedre sammenlignet med RTL.	TTL-respons er meget bedre end DTL & RTL.	RTL-svaret er langsomt.
Strømtabet er lavt.	Den har meget lavt strømtab.	Strømtabet er højt.
Dens konstruktion er kompleks.	Dens konstruktion er meget enkel.	Dens konstruktion er enkel.
DTL minimum fanout er 8.	TTL minimum fanout er 10.	RTL minimum fanout er 5.
Effekttab for hver gate er typisk 8 til 12 mW.	Effekttab for hver gate er typisk 12 til 22 mW.	Effekttab for hver gate er typisk 12 mW.
Dens støjimmunitet er god.	Dens støjimmunitet er meget god.	Dens støjimmunitet er medium.
Dens typiske udbredelsesforsinkelse for porten er 30 ns.	Dens typiske udbredelsesforsinkelse for porten er 12 til 6 ns.	Dens typiske udbredelsesforsinkelse for porten er 12 ns.
Dens klokfrekvens er 12 til 30 MHz.	Dens klokfrekvens er 15 til 60 MHz.	Dens clock rate er 8 MHz.
Den har et ret højt antal funktioner.	Den har et meget stort antal funktioner.	Den har et stort antal funktioner.
DTL-logik bruges i grundlæggende switching & digitale kredsløb.	TTL-logik bruges i moderne digitale kredsløb og integrerede kredsløb.	RTL bruges i gamle computere.

Fordele

Fordelene ved et logisk diodetransistorkredsløb omfatter følgende.

Skiftehastigheden for DTL er hurtigere sammenlignet med RTL.
Brugen af dioder i DTL-kredsløb gør dem billigere, fordi fremstillingen af dioder på IC'er er enklere sammenlignet med modstande og kondensatorer.
Strømtab i DTL-kredsløb er meget lavt.
DTL-kredsløb har hurtigere koblingshastigheder.
DTL har større fan-out og forbedret støjmargin.

Det ulemper ved diodetransistorlogiske kredsløb omfatte følgende.

DTL har en lav driftshastighed sammenlignet med TTL.
Den har en ekstrem stor gate-udbredelsesforsinkelse.
For høj input går outputtet fra DTL til mætning.
Det genererer varme under hele operationen.

Ansøgninger

Det anvendelser af diodetransistorlogik omfatte følgende.

Diode- Transistor Logic bruges til at designe og fremstille digitale kredsløb hvor logiske porte brug dioder inden for indgangstrinnet og BJT'er på udgangstrinnet.
DTL er en specifik type kredsløb, der bruges i nuværende digital elektronik til behandling af elektriske signaler.
DTL bruges til at lave simple logiske kredsløb.

Dette er således en oversigt over diodetransistorlogik , kredsløb, arbejde, fordele, ulemper og applikationer. DTL-kredsløb er mere komplekse sammenlignet med RTL-kredsløb, men denne logik har ændret RTL på grund af dens overlegne FAN OUT-kapacitet og forbedrede støjmargin, men DTL har en langsom hastighed. Her er et spørgsmål til dig, hvad er RTL?