Logika tranzystora rezystorowego: obwód, działanie, różnice, charakterystyka i jej zastosowania

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Rezystor Transistor Logic, w skrócie RTL, został wynaleziony przez Fairchilda w 1961 roku po odkryciu układów scalonych, które stały się podstawową technologią w rozwoju półprzewodników. Jest to pierwszy układ scalony złożony z rezystory i tranzystory bipolarne. Stała się podstawową rodziną układów logicznych cyfrowych, która została utworzona jako monolityczny układ scalony. RTL była pierwszą rodziną logiki z układem bipolarnym tranzystory a później został całkowicie zastąpiony późniejszym DTL (logiką diodowo-tranzystorową). Te układy scalone zostały wykorzystane w komputerze naprowadzającym Apollo. W tym artykule znajdują się krótkie informacje na temat logika tranzystora rezystorowego lub RTL.


Co to jest logika rezystorowo-tranzystorowa (RTL)?

Pierwszy układ scalony składający się z rezystorów i tranzystorów bipolarnych jest znany jako logika rezystorowo-tranzystorowa. Nazwa RTL wzięła się z faktu, że funkcje logiczne realizowano za pomocą sieci rezystorów, natomiast wzmocnienie sygnału realizowano za pomocą tranzystora. Podstawowa konfiguracja RTL ma pojedynczy rezystor wejściowy i pojedynczy tranzystor, przy czym rezystor służy jako ogranicznik prądu, a tranzystor służy jako przełącznik. Posiada funkcję logiczną inwertera, która logicznie odwraca sygnał wejściowy i wyprowadza go. Do projektowania i wytwarzania wykorzystywana jest logika rezystor-tranzystor obwody cyfrowe to użycie bramki logiczne łącznie z rezystorami i tranzystorami.



Obwód logiczny tranzystora rezystorowego

Podstawowym obwodem logicznym stosowanym najczęściej w rodzinach logiki cyfrowej jest obwód logiczny z tranzystorem rezystorowym, który jest urządzeniem bipolarnym nasyconym. Poniżej pokazano obwód logiczny tranzystora rezystorowego. Zastosowanym tutaj obwodem jest 2-wejściowa bramka RTL NOR zaprojektowana z rezystorami i tranzystorami. Rezystory (R1 i R2) w obwodzie są podłączone po stronie wejściowej, a tranzystory (Q1 i Q2) są podłączone po stronie wyjściowej.

  Dwuwejściowa bramka RTL NOR
Dwuwejściowa bramka RTL NOR

W tym obwodzie zaciski emitera tranzystorów są połączone po prostu z zaciskiem uziemiającym. Zaciski kolektora dwóch tranzystorów są wspólnie połączone i podawane do napięcia zasilania przez rezystor „RC”. W tym obwodzie rezystor kolektora nazywany jest również pasywnym rezystorem podciągającym.



Jak działa logika rezystor-tranzystor?

Bramka RTL NOR 2-wejściowa pracuje jako; ilekroć oba wejścia obwodu, takie jak A i B, mają stan logiczny 0, wówczas nie wystarczy aktywować bramek dwóch tranzystorów. W związku z tym oba tranzystory nie będą działać, więc na wyjściu „Y” pojawi się napięcie +VCC. Dlatego wyjście tego obwodu ma stan logiczny WYSOKI lub logiczny 1 na zacisku „Y”.

Za każdym razem, gdy którekolwiek z dwóch wejść zostanie podane jako logiczne 1 lub WYSOKIE napięcie, wówczas tranzystor wejściowy bramki WYSOKIEGO zostanie aktywowany. Utworzy to ścieżkę, w której napięcie zasilania będzie kierowane do masy poprzez rezystor RC i tranzystor. Dlatego wyjście tego obwodu ma stan logiczny LOW lub logiczne 0 na zacisku „Y”.

Ilekroć oba wejścia obwodu mają stan WYSOKI, powoduje to aktywację obu tranzystorów w tym obwodzie. W ten sposób utworzy się ścieżka dla napięcia zasilającego do masy GND przez rezystor RC i tranzystor. Dlatego wyjście tego obwodu ma stan logiczny LOW lub logiczne 0 na zacisku „Y”. Tabela prawdy bramki NOR jest pokazana poniżej.

Charakterystyka

Charakterystyka logiki tranzystora rezystorowego obejmuje następujące elementy.

  • Rozkwit RTL – 5.
  • Opóźnienie propagacji – 25 ns
  • RTL Straty mocy – 12 MW.
  • Margines szumu dla niskiego sygnału wejściowego – 0,4 V.
  • Jego odporność na zakłócenia jest słaba.
  • Ma mniejszą prędkość.

Różnica między RTL, DTL i TTL

Różnice między RTL, DTL i TTL są następujące.

RTL

DTL

TTL

RTL oznacza logikę tranzystora rezystorowego. DTL oznacza Logika tranzystora diodowego . TTL oznacza logika tranzystor-tranzystor
RTL został zaprojektowany z wykorzystaniem tranzystorów i rezystorów. Został zaprojektowany z BJT, rezystorami i diodami. Jest zbudowany z BJT i ​​rezystorów.
Odpowiedź RTL jest niska. Odpowiedź DTL jest lepsza Reakcja TTL jest znacznie lepsza
Strata mocy RTL jest wysoka Strata mocy DTL jest niska Straty mocy są bardzo niskie
Projekt RTL jest bardzo prosty. Jego konstrukcja jest prosta. Projekt DTL jest złożony.
RTL jest używany w starych komputerach. DTL ma zastosowanie w podstawowych obwodach przełączających i cyfrowych. TTL jest wykorzystywany w nowoczesnych układach scalonych i obwodach cyfrowych.
Obsługa RTL jest prosta Działanie DTL jest szybkie Jego działanie jest znacznie wolniejsze.

Zalety wady

The Zalety logiki tranzystora rezystorowego uwzględnij poniższe.

  • Obwód RTL wykorzystuje najmniejszą liczbę tranzystorów do łączenia różnych sygnałów wejściowych, co pomaga we wzmocnieniu i odwróceniu połączonego sygnału wynikowego
  • Bramy RTL są proste i niedrogie.
  • Są one przydatne, ponieważ często dostępne są zarówno sygnały normalne, jak i odwrócone.
  • RTL jest prosty w projektowaniu i ma mniejszą liczbę komponentów, co czyni go popularnym w elektronice cyfrowej.
  • Logika tranzystora rezystorowego została zastąpiona bardzo zaawansowanymi rodzinami logiki, takimi jak TTL i CMOS, ze względu na ich zwiększoną wydajność i efektywność.
  • Zmniejsza użycie kilku komponentów półprzewodnikowych.

The Wady logiki tranzystora rezystorowego uwzględnij poniższe.

  • Logika tranzystora rezystorowego charakteryzuje się wysokim rozpraszaniem prądu, gdy tranzystor zachowuje się w sposób powodujący przesterowanie rezystora polaryzującego o/p.
  • Charakteryzuje się wysokim rozpraszaniem mocy za każdym razem, gdy tranzystor jest włączany poprzez dostarczanie prądu do rezystorów bazy i kolektora.
  • Ma ograniczone wejście wentylatora.
  • Szybkość tych obwodów jest dość niska w porównaniu z innymi typami rodzin logicznych ze względu na wykorzystanie tranzystorów i rezystorów.
  • Obwody RTL są złożone.
  • Obwody te mają słabą odporność na zakłócenia, co czyni je podatnymi na zakłócenia i degradację sygnału.
  • Obwody RTL wymagają głównie do prawidłowego działania dość wysokich poziomów napięcia, co ogranicza ich kompatybilność z innymi systemami.

Aplikacje

The zastosowania logiki tranzystorowo-rezystancyjnej uwzględnij poniższe.

  • Układy scalone RTL zostały wykorzystane w komputerze naprowadzającym Apollo,
  • Są to podstawowe obwody logiczne stosowane w logika cyfrowa rodziny.

Zatem to jest przegląd logiki rezystor-tranzystor która jest klasą obwodów cyfrowych zaprojektowanych z rezystorami i BJT. RTL jest jednym z głównych obwodów logicznych używanych w rodzinach logiki cyfrowej i jest uważany za podstawową rodzinę logiki wprowadzoną dla układów scalonych. Bramki logiczne w technologii RTL są projektowane głównie z wykorzystaniem rezystorów i tranzystorów NPN, gdzie rezystory pełnią rolę ograniczników prądu, a tranzystory NPN pełnią rolę przełączników. Oto pytanie do Ciebie, czym jest DTL?