Er zijn verschillende soorten logische families beschikbaar die worden gebruikt bij het ontwerpen van digitale logische circuits; Weerstandstransistorlogica (RTL), emittergekoppelde logica (ECL), diodetransistorlogica (DTL), complementaire metaaloxidehalfgeleiderlogica (CMOS) en Transistor-transistorlogica (TTL) . Van deze logische families werd de DTL-logicafamilie vóór de jaren zestig en zeventig algemeen gebruikt ter vervanging van meer geavanceerde logische families zoals CMOS en TTL. Diode-transistorlogica is een klasse daarvan digitale circuits dat is ontworpen met diodes en transistors. De combinatie van diodes en transistors maakt het dus mogelijk complexe logische functies te maken met vrij kleine componenten. Dit artikel geeft korte informatie over DTL- of diodetransistorlogica en zijn toepassingen.

Wat is diodetransistorlogica?

Diodetransistorlogica is een logisch circuit dat behoort tot de digitale logische familie en wordt gebruikt om digitale circuits te creëren. Dit circuit kan worden ontworpen met diodes en transistors waarbij diodes worden gebruikt aan de ingangszijde en transistors aan de uitgangszijde, dus dit staat bekend als DTL. DTL is een specifieke circuitklasse die in de huidige digitale elektronica wordt gebruikt voor het verwerken van elektrische signalen.

In dit logische circuit zijn diodes nuttig bij het uitvoeren van logische functies, terwijl transistors worden gebruikt om de versterkingsfuncties uit te voeren. De DTL heeft veel voordelen in vergelijking met weerstand transistorlogica zoals; Door de hogere fan-out-waarden en de hoge ruismarge wordt DTL dus vervangen door de RTL-familie. De kenmerken van diodetransistorlogica omvatten voornamelijk; digitale cultuurloos, digitale strateeg, digitale architect, organisatorisch wendbaarst, klantgericht, data-advocaat, landschapsarchitect voor de digitale werkplek en optimalisatie van bedrijfsprocessen.

Diodetransistor logisch circuit

Het logische circuit van de diodetransistor wordt hieronder weergegeven. Dit is een logisch NAND-poortcircuit met twee ingangen en diodetransistors. Dit circuit is ontworpen met twee diodes en een transistor waarbij twee diodes worden aangegeven met D1, en D2 en de weerstand worden aangegeven met R1, die de ingangszijde van het logische circuit vormt. De Q1-transistor CE-configuratie en R2-weerstand vormen de uitgangszijde. De ‘C1’-condensator in dit circuit wordt gebruikt om gedurende de schakeltijd een overdrive-stroom te geven en dit verkort de schakeltijd tot een bepaald niveau.

Diodetransistorlogica NAND-poort

Diodetransistorlogica werkt

Wanneer beide ingangen van de circuits A en B LAAG zijn, zullen beide D1- en D2-diodes voorwaarts voorgespannen worden, waardoor deze diodes in voorwaartse richting zullen geleiden. De stroomtoevoer vanwege de spanningstoevoer (+VCC = 5V) zal dus via de R1-weerstand en de twee diodes naar de GND worden gevoerd. De voedingsspanning wordt verlaagd binnen de R1-weerstand en het zal niet voldoende zijn om de Q1-transistor AAN te zetten, waardoor de Q1-transistor zich in de uitschakelmodus bevindt. De o/p op de ‘Y’-terminal zal dus Logic 1 of HOGE waarde zijn.

Wanneer een van de ingangen LAAG is, zal de corresponderende diode in voorwaartse richting zijn voorgespannen, zodat een soortgelijke werking zal plaatsvinden. Omdat elk van deze diodes in voorwaartse richting is voorgespannen, wordt er stroom aan de aarde geleverd via de in voorwaartse richting voorgespannen diode, waardoor de 'Q1'-transistor zich in de afsnijmodus bevindt, dus de uitvoer op de 'Y'-aansluiting zal zijn hoog of logisch 1.

Wanneer zowel de A- als de B-ingangen HOOG zijn, zullen beide diodes in sperrichting zijn voorgespannen, waardoor beide diodes niet zullen geleiden. In deze toestand zal de spanning van de +VCC-voeding dus voldoende zijn om de Q1-transistor in de geleidingsmodus te brengen.

Daarom geleidt de transistor door de emitter- en collectoraansluitingen. De gehele spanning wordt verlaagd binnen de ‘R2’-weerstand en de uitgang op de ‘Y’-terminal heeft LOW o/p en wordt als laag of logisch 0 beschouwd.

Waarheidstabel

De DTL-waarheidstabel wordt hieronder weergegeven.

A	B	EN
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

De logische voortplantingsvertraging van de diodetransistor is behoorlijk groot. Wanneer alle ingangen logisch hoog zijn, raakt de transistor in verzadiging en wordt er lading opgebouwd in het basisgebied. Wanneer één ingang laag is, moet deze lading worden verwijderd, waardoor de voortplantingstijd verandert. Om de logica van de diodetransistor op één manier te versnellen, is de techniek het toevoegen van een condensator over weerstand R3. Hier helpt deze condensator bij het uitschakelen van de transistor door de geaccumuleerde lading op de basisterminal te elimineren. De condensator in dit circuit helpt ook bij het inschakelen van de transistor door de eerste basisaandrijving te verbeteren.

“led driver ic constante stroom ”

Gemodificeerde diodetransistorlogica

De gewijzigde DTL NAND-poort wordt hieronder weergegeven. De grote waarden van de componenten van de weerstanden en condensatoren zijn zeer moeilijk economisch te vervaardigen op een IC. Dus het volgende DTL NAND-poortcircuit kan worden aangepast voor implementatie van IC door simpelweg de C1-condensator te elimineren, de waarden van de weerstand te verlagen en te gebruiken transistors en diodes waar mogelijk. Dit gemodificeerde circuit maakt eenvoudigweg gebruik van een enkele positieve voeding en dit circuit bevat een ingangstrap met D1- en D2-diodes, een R3-weerstand en een EN-poort die wordt gevolgd door een getransistoriseerde inverter.

Gemodificeerde DTL

Werken

De werking van dit circuit is dat dit circuit twee ingangsklemmen A en B heeft, en ingangsspanningen zoals A en B kunnen HOOG of LAAG zijn.

Als beide ingangen A en B laag of logisch 0 zijn, zullen beide diodes een voorwaartse voorspanning krijgen, dus de potentiaal bij 'M' is de spanningsval van één diode die 0,7 V is. Hoewel de 'Q'-transistor in geleiding moet worden gestuurd , dan hebben we 2,1 V nodig om de diodes D3, D4 en de BE-junctie van de 'Q'-transistor door te sturen, dus deze transistor is de cutoff en levert output Y = 1

Y = Vcc = Logisch 1 en voor A = B = 0, Y = 1 of Hoog.

Als een van de ingangen A of B laag is, kan een van de ingangen worden aangesloten op GND met elke terminal aangesloten op +Vcc, de equivalente diode zal geleiden en de VM ≅ 0,7 V & Q-transistor zal worden afgesneden , en geef uitgang 'Y' = 1 of logisch hoog.

Als A = 0 & B = 1 (of) als A = 1 & B = 0, dan wordt Y = 1 of HOOG uitgevoerd.

Als twee ingangen, zoals zowel A als B, HOOG zijn en beide A en B eenvoudigweg zijn aangesloten op + Vcc, dan zullen zowel de D1 als de D2 diodes omgekeerd gebaseerd zijn en geleiden ze niet. De D3- en D4-diodes zijn voorwaarts voorgespannen en de stroom aan de basisterminal wordt eenvoudigweg aan de Q-transistor geleverd via Rd, D3 en D4. De transistor kan in verzadiging worden gebracht en de o/p-spanning zal een lage spanning zijn.

Voor A = B = 1 is de uitgang Y = 0 of LAAG.

De toepassingen van gemodificeerde DTL omvatten het volgende.

Een grotere fan-out is mogelijk doordat opeenvolgende poorten een hoge impedantie hebben met de logische HOGE toestand. Dit circuit heeft een superieure ruisimmuniteit. Het gebruik van meerdere dioden in plaats van weerstanden en condensatoren zal dit circuit zeer economisch maken binnen de geïntegreerde circuitvorm.

Diodetransistorlogica NOR-poort

De logische NOR-poort van de diodetransistor is op dezelfde manier ontworpen als de DTL NAND-poort met een DRL OF-poort met een transistoromvormer. DTL NOR-circuits kunnen eleganter worden ontworpen door simpelweg verschillende DTL-omvormers te combineren via een gemeenschappelijke uitgang. Op deze manier kunnen meerdere omvormers worden verenigd om de benodigde ingangen voor de NOR-poort mogelijk te maken.

Dit circuit kan worden ontworpen met de componenten van het DTL-omvormercircuit, afgezien van de stroomvoorziening & twee 4,7 K weerstanden , 1N914 of 1N4148 silicium diodes. Sluit het circuit aan volgens het onderstaande circuit.

DTL NOR-poort

Werken

Zodra de verbindingen zijn gemaakt, moet het circuit van stroom worden voorzien. Pas daarna vier mogelijke ingangscombinaties toe op A & B vanaf de voeding met een dipswitch. Nu moet u voor elke invoercombinatie de logische toestand van de uitvoer ‘Q’ noteren, zoals weergegeven met de LED & neem die uitvoer op. Vergelijk de resultaten met de NOR-poortoperatie. Zodra u klaar bent met uw waarnemingen, schakelt u de stroomtoevoer uit.

A	B	J = (A+B)’
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Diodetransistorlogica EN-poort

De logische EN-poort van de diodetransistor wordt hieronder weergegeven. In dit circuit luidt de logica als volgt; 1 & 0 worden dienovereenkomstig beschouwd als +5V positieve logica en 0V.

Diodetransistorlogica EN-poort

Wanneer een ingang van A1, A2 (of) A3 zich in een lage logische toestand bevindt, zal de diode die op die ingang is aangesloten daarna in voorwaartse bias staan, de transistor zal worden uitgeschakeld en de uitgang zal LAAG of logisch 0 zijn Op dezelfde manier, als alle drie de ingangen op logica 1 staan, geleidt geen van de diodes en geleidt de transistor zwaar. Daarna raakt de transistor verzadigd en is de uitvoer HOOG of logisch 1.

De waarheidstabel van diodetransistorlogica en poort wordt hieronder weergegeven.

A1	A2	A3	Y = AB
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0 “n vs p-type halfgeleider ”
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

Vergelijking tussen DTL, TTL & RTL

De verschillen tussen DTL, TTL en RTL worden hieronder besproken.

DTL	TTL	RTL
De term DTL staat voor Diode-Transistor Logic.	De term TTL staat voor Transistor-Transistor Logic.	De term RTL staat voor Resistor-Transistor Logic.
In DTL zijn de logische poorten ontworpen met PN-junctiediodes en transistors.	In een TTL worden logische poorten ontworpen met BJT's.	In RTL zijn de logische poorten ontworpen met de weerstand en transistor.
In DTL worden diodes gebruikt als i/p-componenten en transistors als o/p-componenten.	Bij TTL wordt één transistor gebruikt voor versterking, terwijl een andere transistor wordt gebruikt voor schakeldoeleinden.	De weerstand in RTL wordt gebruikt als de i/p-component en de transistor wordt gebruikt als de o/p-component
DTL-respons is beter in vergelijking met RTL.	TTL-respons is veel beter dan DTL & RTL.	De reactie van RTL is traag.
Het stroomverlies is laag.	Het heeft een zeer laag vermogensverlies.	Het vermogensverlies is hoog.
De constructie ervan is complex.	De constructie is heel eenvoudig.	De constructie is eenvoudig.
DTL minimale fanout is 8.	De minimale TTL-fanout is 10.	RTL minimale fanout is 5.
Het vermogensverlies voor elke poort bedraagt doorgaans 8 tot 12 mW.	Het vermogensverlies voor elke poort bedraagt doorgaans 12 tot 22 mW.	Het vermogensverlies voor elke poort bedraagt doorgaans 12 mW.
De geluidsimmuniteit is goed.	De geluidsimmuniteit is zeer goed.	De geluidsimmuniteit is gemiddeld.
De typische voortplantingsvertraging voor de poort is 30 ns.	De typische voortplantingsvertraging voor de poort is 12 tot 6 ns.	De typische voortplantingsvertraging voor de poort is 12 ns.
De kloksnelheid is 12 tot 30 MHz.	De kloksnelheid is 15 tot 60 MHz.	De kloksnelheid is 8 MHz.
Het heeft een vrij groot aantal functies.	Het heeft een zeer groot aantal functies.	Het heeft een groot aantal functies.
DTL-logica wordt gebruikt in eenvoudige schakel- en digitale circuits.	TTL-logica wordt gebruikt in moderne digitale schakelingen en geïntegreerde schakelingen.	RTL wordt gebruikt binnen oude computers.

Voordelen

De voordelen van een logisch diodetransistorcircuit omvatten het volgende.

De schakelsnelheid van DTL is hoger in vergelijking met RTL.
Het gebruik van diodes in DTL-circuits maakt ze goedkoper omdat de fabricage van diodes op IC's eenvoudiger is in vergelijking met weerstanden en condensatoren.
Het vermogensverlies binnen DTL-circuits is zeer laag.
DTL-circuits hebben hogere schakelsnelheden.
De DTL heeft een grotere fan-out en een verbeterde ruismarge.

De nadelen van logische circuits met diodetransistors omvatten het volgende.

DTL heeft een lage werksnelheid in vergelijking met TTL.
Het heeft een extreem grote poortvoortplantingsvertraging.
Bij hoge input gaat de output van DTL in verzadiging.
Het genereert warmte tijdens de hele operatie.

Toepassingen

De toepassingen van diodetransistorlogica omvatten het volgende.

Diode-Transistor Logic wordt gebruikt voor het ontwerpen en vervaardigen van digitale circuits waar logische poorten gebruik diodes in de ingangstrap en BJT's in de uitgangstrap.
DTL is een specifiek type circuit dat in de huidige digitale elektronica wordt gebruikt voor het verwerken van elektrische signalen.
DTL wordt gebruikt om eenvoudige logische circuits te maken.

Dit is dus het geval een overzicht van diodetransistorlogica , circuit, werking, voordelen, nadelen en toepassingen. DTL-circuits zijn complexer in vergelijking met RTL-circuits, maar deze logica heeft RTL veranderd vanwege de superieure FAN OUT-mogelijkheden en verbeterde ruismarge, maar de DTL heeft een lage snelheid. Hier is een vraag voor jou: wat is RTL?