Dijital mantık devrelerinin tasarımında kullanılan farklı tipte mantık aileleri mevcuttur; Direnç Transistör Mantığı (RTL), Verici Eşleşmiş Mantık (ECL), Diyot Transistör Mantığı (DTL), Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken Mantığı (CMOS) ve Transistör-Transistör Mantığı (TTL) . Bu mantık ailelerinden DTL mantık ailesi, 1960'lı ve 1970'li yıllardan önce, aşağıdaki gibi daha gelişmiş mantık ailelerinin yerini almak üzere yaygın olarak kullanılıyordu: CMOS ve TTL'dir. Diyot-transistör mantığı bir sınıftır dijital devreler diyotlar ve transistörler ile tasarlanmıştır. Böylece diyotların ve transistörlerin kombinasyonu, oldukça küçük bileşenlerle karmaşık mantık fonksiyonlarının yapılmasına olanak tanır. Bu makale hakkında kısa bilgi sağlar DTL veya diyot transistör mantığı ve uygulamaları.
Diyot Transistör Mantığı Nedir?
Diyot transistör mantığı, dijital devreler oluşturmak için kullanılan dijital mantık ailesine ait bir mantık devresidir. Bu devre şu şekilde tasarlanabilir: diyotlar ve giriş tarafında diyotların, çıkış tarafında ise transistörlerin kullanıldığı transistörler, dolayısıyla DTL olarak bilinir. DTL, mevcut dijital elektroniklerde elektrik sinyallerini işlemek için kullanılan özel bir devre sınıfıdır.
Bu mantık devresinde diyotlar mantık işlevlerinin yerine getirilmesinde kullanışlıdır, transistörler ise yükseltme işlevlerinin gerçekleştirilmesinde kullanılır. DTL'nin diğerleriyle karşılaştırıldığında birçok avantajı vardır. direnç transistör mantığı şöyle; daha yüksek yayılma değerleri ve yüksek gürültü marjı sayesinde RTL ailesinin yerini DTL alır. Diyot Transistör Mantığının özellikleri esas olarak; dijital kültürsüz, dijital stratejist, dijital mimar, kurumsal çevik, müşteri odaklı, veri savunucusu, dijital işyeri düzenlemesi ve iş süreci iyileştiricisi.
Diyot Transistör Mantık Devresi
Diyot transistör mantık devresi aşağıda gösterilmiştir. Bu, iki girişli diyot transistörlü bir mantık NAND kapısı devresidir. Bu devre iki diyot ve bir transistör ile tasarlanmıştır; burada iki diyot D1 ve D2 ile direnç R1 ile gösterilir ve mantık devresinin giriş tarafını oluşturur. Q1 transistör CE konfigürasyonu ve R2 direnci çıkış tarafını oluşturur. Bu devredeki 'C1' kondansatörü anahtarlama süresi boyunca aşırı hız akımı vermek için kullanılır ve bu da anahtarlama süresini bir miktar azaltır.
Diyot Transistör Mantığı Çalışması
A ve B devrelerinin her iki girişi de DÜŞÜK olduğunda, D1 ve D2 diyotlarının her ikisi de ileri yönlü olacak, dolayısıyla bu diyotlar ileri yönde iletecektir. Böylece voltaj kaynağı (+VCC = 5V) nedeniyle akım kaynağı, R1 direnci ve iki diyot boyunca GND'ye güç sağlayacaktır. R1 direnci içerisinde voltaj beslemesi azalır ve Q1 transistörünü açmak yeterli olmaz, dolayısıyla Q1 transistörü kesme modunda olacaktır. Yani ‘Y’ terminalindeki o/p Mantık 1 veya YÜKSEK değer olacaktır.
Girişlerden herhangi biri DÜŞÜK olduğunda, karşılık gelen diyot ileri yönde kutuplanacak ve benzer bir işlem gerçekleşecektir. Bu diyotlardan herhangi biri ileri yönlü olduğundan, ileri yönlü diyot boyunca toprağa akım sağlanacaktır, dolayısıyla 'Q1' transistörü kesme modunda olacaktır, dolayısıyla 'Y' terminalindeki çıkış şu şekilde olacaktır: yüksek veya mantıksal 1.
A ve B girişlerinin her ikisi de YÜKSEK olduğunda, her iki diyot da ters kutuplu olacaktır, dolayısıyla her iki diyot da iletken olmayacaktır. Yani bu durumda +VCC kaynağından gelen voltaj Q1 transistörünü iletim moduna geçirmek için yeterli olacaktır.
Bu nedenle transistör, verici ve toplayıcı terminaller boyunca iletir. 'R2' direnci içinde tüm voltaj azalır ve 'Y' terminalindeki çıkış DÜŞÜK o/p'ye sahip olur ve düşük veya mantıksal 0 olarak kabul edilir.
Doğruluk tablosu
DTL doğruluk tablosu aşağıda gösterilmiştir.
|
A |
B | VE |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Diyot transistörünün mantık yayılma gecikmesi oldukça büyüktür. Tüm girişler mantıksal olarak yüksek olduğunda, transistör doygunluğa girecek ve baz bölge içinde yük birikecektir. Bir giriş düşük olduğunda yayılma süresi değiştirilerek bu yük kaldırılmalıdır. Diyot transistör mantığını tek yönlü hızlandırmak için teknik, R3 direncine bir kapasitör eklemektir. Burada bu kapasitör, baz terminalinde biriken yükü ortadan kaldırarak transistörün kapatılmasına yardımcı olur. Bu devredeki kapasitör aynı zamanda birinci temel sürücüyü güçlendirerek transistörün açılmasına da yardımcı olur.
Modifiye Diyot Transistör Mantığı
Değiştirilen DTL NAND geçidi aşağıda gösterilmiştir. Direnç ve kapasitör bileşenlerinin büyük değerlerinin bir IC üzerinde ekonomik olarak üretilmesi çok zordur. Dolayısıyla aşağıdaki DTL NAND geçit devresi, C1 kapasitörünü ortadan kaldırarak, direncin değerlerini düşürerek ve kullanarak IC'nin uygulanması için değiştirilebilir. transistörler ve mümkün olan her yerde diyotlar. Bu değiştirilmiş devre basitçe tek bir pozitif besleme kullanır ve bu devre, D1 ve D2 diyotları olan bir giriş aşamasını, bir R3 direncini ve transistörlü bir invertör aracılığıyla takip edilen bir AND geçidini içerir.
Çalışma
Bu devrenin çalışması, bu devrenin iki giriş terminali A ve B'ye sahip olması ve A ve B gibi giriş voltajlarının YÜKSEK veya DÜŞÜK olabilmesidir.
A ve B girişlerinin her ikisi de düşükse veya mantık 0 ise, o zaman her iki diyot da ileri kutuplu olacaktır, dolayısıyla 'M'deki potansiyel, bir diyotun 0,7 V'luk voltaj düşüşüdür. 'Q' transistörünü iletime sürmekle birlikte , o zaman D3, D4 diyotlarını ve 'Q' transistörünün BE bağlantısını ileri kutuplamak için 2,1 V'a ihtiyacımız var, dolayısıyla bu transistör kesme noktasıdır ve Y = 1 çıkışını sağlar
Y = Vcc = Mantık 1 ve A = B = 0 için Y = 1 veya Yüksek.
A veya B girişlerinden herhangi biri düşükse, girişlerden herhangi biri +Vcc'ye bağlanan herhangi bir terminal ile GND'ye bağlanabilir, eşdeğer diyot iletecek ve VM ≅ 0,7 V & Q transistörü kesilecektir. ve 'Y' = 1 veya lojik Yüksek çıkışını sağlayın.
Eğer A = 0 & B =1 (veya) eğer A = 1 & B = 0 ise çıkış Y = 1 veya YÜKSEK olur.
Hem A hem de B gibi iki giriş YÜKSEK ise ve her iki A ve B de basitçe + Vcc'ye bağlıysa, o zaman hem D1 hem de D2 diyotları ters tabanlı olacaktır ve iletmeyecektir. D3 ve D4 Diyotları ileri yönlüdür ve baz terminalindeki akım, Rd, D3 ve D4 aracılığıyla basitçe Q transistörüne beslenir. Transistör doyuma kadar sürülebilir ve çalışma/p voltajı düşük bir voltaj olacaktır.
A = B = 1 için çıkış Y = 0 veya DÜŞÜK.
Değiştirilmiş DTL uygulamaları aşağıdakileri içerir.
Mantık YÜKSEK koşuluyla yüksek empedansa sahip olan sonraki kapılardan dolayı daha fazla fan çıkışı mümkündür. Bu devre üstün gürültü bağışıklığına sahiptir. Direnç ve kapasitörler yerine çoklu diyotların kullanılması bu devreyi entegre devre formunda oldukça ekonomik hale getirecektir.
Diyot Transistör Mantığı NOR Kapısı
Diyot transistör mantığı NOR geçidi, transistör invertörlü DRL OR geçidine sahip DTL NAND geçidine benzer şekilde tasarlanmıştır. DTL NOR devreleri, çeşitli DTL invertörlerinin ortak bir çıkış aracılığıyla basit bir şekilde birleştirilmesiyle daha zarif bir şekilde tasarlanabilir. Bu şekilde, NOR kapısı için gerekli girişleri sağlayacak şekilde birkaç evirici birleştirilebilir.
Bu devre DTL Inverter devresinin bileşenleri dışında tasarlanabilmektedir. güç kaynağı ve iki 4,7 bin dirençler , 1N914 veya 1N4148 silikon diyotlar. Devreyi aşağıda gösterilen devreye göre bağlayın.
Çalışma
Bağlantılar yapıldıktan sonra devreye güç kaynağının sağlanması gerekir. Bundan sonra, bir dip anahtarı ile güç kaynağından A ve B'ye dört olası giriş kombinasyonunu uygulayın. Şimdi her giriş kombinasyonu için, 'Q' çıkışının mantık durumunu aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi not etmeniz gerekir: NEDEN OLMUŞ & bu çıktıyı kaydedin. Sonuçları NOR kapısı işlemiyle karşılaştırın. Gözlemlerinizi bitirdikten sonra güç kaynağını kapatın.
|
A |
B |
Y = (A+B)' |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Diyot Transistör Mantığı VE Kapısı
Diyot transistör mantığı VE kapısı aşağıda gösterilmiştir. Bu devrede mantık şu şekildedir; 1 & 0 sırasıyla +5V pozitif lojik & 0V olarak alınır.
A1, A2 (veya) A3'ten herhangi bir giriş düşük mantık durumunda olduğunda, bu girişe bağlı diyot bundan sonra ileri yönde olacak, transistör kesilecek ve çıkış DÜŞÜK veya mantık 0 olacaktır. Benzer şekilde, eğer üç girişin tümü mantık 1'deyse, diyotların hiçbiri iletken değildir ve transistör yoğun şekilde iletken değildir. Bundan sonra transistör doyuma ulaşır ve çıkış YÜKSEK veya mantık 1 olur.
Diyot transistör mantığı ve kapısının doğruluk tablosu aşağıda gösterilmiştir.
|
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 |
DTL, TTL ve RTL karşılaştırması
DTL, TTL ve RTL arasındaki farklar aşağıda tartışılmaktadır.
| DTL | TTL |
Sağdan sola |
| DTL terimi, Diyot-Transistör Mantığı anlamına gelir. | TTL terimi Transistör-Transistör Mantığı anlamına gelir. | RTL terimi, Direnç-Transistör Mantığı anlamına gelir. |
| DTL'de mantık kapıları PN bağlantı diyotları ve transistörleri ile tasarlanmıştır. | Bir TTL'de mantık kapıları BJT'ler ile tasarlanmıştır.
|
RTL'de mantık kapıları direnç ve transistör ile birlikte tasarlanmıştır. |
| DTL'de diyotlar i/p bileşenleri olarak, transistörler ise o/p bileşenleri olarak kullanılır. | TTL'de bir transistör yükseltme için kullanılırken başka bir transistör anahtarlama amacıyla kullanılır. | RTL'deki direnç i/p bileşeni olarak kullanılır ve transistör o/p bileşeni olarak kullanılır |
| DTL yanıtı RTL'ye kıyasla daha iyidir. | TTL yanıtı DTL ve RTL'den çok daha iyidir. | RTL yanıtı yavaş. |
| Güç kaybı azdır. | Çok düşük güç kaybına sahiptir. | Güç kaybı yüksektir. |
| Yapısı karmaşıktır. | Yapımı çok basittir. | Yapımı basittir. |
| DTL minimum yayılımı 8'dir. | TTL minimum yayılımı 10'dur. | RTL minimum yayılımı 5'tir. |
| Her geçit için güç dağıtımı tipik olarak 8 ila 12 mW'tır. | Her geçit için güç dağıtımı tipik olarak 12 ila 22 mW'tır. | Her geçit için güç dağıtımı tipik olarak 12 mW'tır. |
| Gürültü bağışıklığı iyidir. | Gürültü bağışıklığı çok iyidir. | Gürültü bağışıklığı orta düzeydedir. |
| Geçit için tipik yayılma gecikmesi 30 ns'dir. | Geçit için tipik yayılma gecikmesi 12 ila 6 ns'dir. | Geçit için tipik yayılma gecikmesi 12 ns'dir. |
| Saat hızı 12 ila 30 MHZ'dir. | Saat hızı 15 ila 60 MHZ'dir. | Saat hızı 8 MHZ'dir. |
| Oldukça yüksek sayıda fonksiyona sahiptir. | Oldukça yüksek sayıda fonksiyona sahiptir. | Çok sayıda fonksiyona sahiptir. |
| DTL mantığı temel anahtarlama ve dijital devrelerde kullanılır. | TTL mantığı modern dijital devrelerde ve entegre devrelerde kullanılır. | RTL eski bilgisayarlarda kullanılır. |
Avantajları
Bir diyot transistörlü mantık devresinin avantajları aşağıdakileri içerir.
- DTL'nin anahtarlama hızı RTL'ye kıyasla daha hızlıdır.
- DTL devrelerinde diyotların kullanılması onları daha ucuz hale getirir çünkü IC'lerdeki diyotların üretimi dirençler ve kapasitörlere kıyasla daha basittir.
- DTL devrelerindeki güç kaybı çok düşüktür.
- DTL devreleri daha hızlı anahtarlama hızlarına sahiptir.
- DTL'nin daha fazla yayılımı ve gelişmiş gürültü marjı vardır.
diyot transistör mantık devrelerinin dezavantajları aşağıdakileri ekleyin.
- DTL, TTL'ye kıyasla düşük bir çalışma hızına sahiptir.
- Son derece büyük bir geçit yayılma gecikmesine sahiptir.
- Yüksek giriş için DTL çıkışı doyuma gider.
- Çalışma boyunca ısı üretir.
Uygulamalar
diyot transistör mantığının uygulamaları aşağıdakileri ekleyin.
- Diyot-Transistör Mantığı, dijital devreleri tasarlamak ve üretmek için kullanılır. mantık kapıları giriş aşamasında diyotları ve çıkış aşamasında BJT'leri kullanın.
- DTL, mevcut dijital elektroniklerde elektrik sinyallerini işlemek için kullanılan özel bir devre türüdür.
- DTL basit mantık devreleri yapmak için kullanılır.
Böylece bu diyot transistör mantığına genel bakış devre, çalışma, avantajları, dezavantajları ve uygulamaları. DTL devreleri, RTL devreleriyle karşılaştırıldığında daha karmaşıktır ancak bu mantık, üstün FAN OUT özelliği ve gelişmiş gürültü marjı nedeniyle RTL'yi değiştirmiştir ancak DTL'nin hızı yavaştır. İşte size bir soru; RTL nedir?
