Uporna tranzistorska logika: vezje, delovanje, razlike, značilnosti in njegove uporabe

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Resistor Transistor Logic ali RTL je izumil Fairchild leta 1961 po odkritju IC-jev, ki so postali osnovna tehnologija za razvoj polprevodnikov. To je prvi IC, sestavljen iz upori & bipolarni tranzistorji. Postala je primarna digitalna logična družina, ustvarjena kot monolitni IC. RTL je bila prva logična družina z bipolarko tranzistorji kasneje pa je bila popolnoma nadomeščena s poznejšim DTL (diodno-tranzistorska logika). Ti IC-ji so bili uporabljeni v računalniku za usmerjanje Apollo. Ta članek vsebuje kratke informacije o upor tranzistorska logika ali RTL.


Kaj je Resistor Transistor Logic (RTL)?

Prvo integrirano vezje, sestavljeno iz uporov in bipolarnih tranzistorjev, je znano kot uporovna tranzistorska logika. Ime RTL izvira iz resnice, da so bile logične funkcije dosežene z uporovnimi mrežami, medtem ko je ojačitev signala dosežena s tranzistorjem. Osnovna konfiguracija RTL ima en sam vhodni upor in en sam tranzistor, kjer se upor uporablja kot omejevalnik toka, tranzistor pa kot stikalo. Ima logično funkcijo pretvornika, ki logično obrne vhodni signal in ga odda. Za načrtovanje in izdelavo se uporablja logika upor-tranzistor digitalna vezja ki uporabljajo logična vrata vključno z upori in tranzistorji.



Uporno tranzistorsko logično vezje

Osnovno logično vezje, ki se najpogosteje uporablja v digitalnih logičnih družinah, je uporno tranzistorsko logično vezje, ki je bipolarna nasičena naprava. Logično vezje upora tranzistorja je prikazano spodaj. Tu se uporablja vezje z 2-vhodnimi vrati RTL NOR, ki so zasnovana z upori in tranzistorji. Upori (R1 in R2) v vezju so povezani na vhodni strani, tranzistorja (Q1 in Q2) pa na izhodni strani.

  Vrata RTL NOR z dvema vhodoma
Vrata RTL NOR z dvema vhodoma

V tem vezju so oddajne sponke tranzistorjev preprosto povezane z ozemljitveno sponko. Kolektorski priključki dveh tranzistorjev so povezani skupaj in se napajajo z napetostjo skozi upor 'RC'. V tem vezju se kolektorski upor imenuje tudi pasivni vlečni upor.



Kako deluje uporno-tranzistorska logika?

2-vhodna vrata RTL NOR delujejo kot; kadar sta oba vhoda vezja, kot sta A in B, na logični 0, potem ni dovolj za aktiviranje vrat dveh tranzistorjev. Tako dva tranzistorja ne bosta delovala, zato se bo napetost +VCC pojavila na izhodu 'Y'. Zato je izhod tega vezja logična VISOKA ali logična 1 na terminalu 'Y'.

Kadarkoli je katerikoli od obeh vhodov dan kot logična 1 ali VISOKA napetost, se aktivira vhodni tranzistor HIGH gate. Tako bo to naredilo pas za napajalno napetost do GND skozi RC upor in tranzistor. Zato je izhod tega vezja logična LOW ali logična 0 na terminalu 'Y'.

Kadarkoli sta oba vhoda vezja VISOKA, požene oba tranzistorja v tem vezju, da se aktivirata. Tako bo ustvaril pas za napajanje napetosti do GND skozi RC upor in tranzistor. Zato je izhod tega vezja logična LOW ali logična 0 na terminalu 'Y'. Tabela resničnosti vrat NOR je prikazana spodaj.

Značilnosti

Logične značilnosti upora tranzistorja vključujejo naslednje.

  • RTL fan-out – 5.
  • Zakasnitev širjenja - 25 ns
  • RTL Poraba moči – 12 MW.
  • Stopnja hrupa za nizek vhodni signal – 0,4 v.
  • Njegova odpornost proti hrupu je slaba.
  • Ima manjšo hitrost.

Razlika med RTL, DTL in TTL

Razlike med RTL, DTL in TTL vključujejo naslednje.

RTL

DTL

TTL

RTL pomeni Resistor Transistor Logic. DTL pomeni Diodna tranzistorska logika . TTL pomeni tranzistor-tranzistor logika
RTL je zasnovan s tranzistorji in upori. Zasnovan je z BJT-ji, upori in diodami. Zgrajen je z BJT in upori.
Odziv RTL je nizek. Odziv DTL je boljši Odziv TTL je veliko boljši
Izguba moči RTL je velika Izguba moči DTL je majhna Njegova izguba moči je zelo majhna
Zasnova RTL je zelo preprosta. Njegova zasnova je preprosta. Zasnova DTL je zapletena.
RTL se uporablja v starih računalnikih. DTL se uporablja v osnovnih preklopnih in digitalnih vezjih. TTL se uporablja v sodobnih IC-jih in digitalnih vezjih.
Delovanje RTL je preprosto Delovanje DTL je hitro Njegovo delovanje je bistveno počasnejše.

Prednosti in slabosti

The prednosti logike upora tranzistorja vključujejo naslednje.

  • Vezje RTL uporablja najmanjšo količino tranzistorjev za združevanje različnih vhodnih signalov, kar pomaga pri ojačanju in obračanju kombiniranega nastalega signala
  • Vrata RTL so preprosta in poceni.
  • Ti so priročni, ker so pogosto na voljo tako običajni kot invertni signali.
  • RTL je preprost za oblikovanje in ima manj komponent, zaradi česar je priljubljen v digitalni elektroniki.
  • Uporovna tranzistorska logika je zaradi njihove izboljšane zmogljivosti in učinkovitosti nadomeščena z zelo naprednimi logičnimi družinami, kot sta TTL in CMOS.
  • Zmanjša uporabo več polprevodniških komponent.

The upor tranzistor logične pomanjkljivosti vključujejo naslednje.

  • Logika upornega tranzistorja ima visoko disipacijo toka, kadar koli se tranzistor obnaša tako, da preglasi prednapetostni upor o/p.
  • Ima visoko disipacijo moči, kadar koli je tranzistor vklopljen, z dovajanjem toka znotraj baznih in kolektorskih uporov.
  • Ima omejen ventilator.
  • Hitrost teh vezij je precej počasna v primerjavi z drugimi vrstami logičnih družin zaradi uporabe tranzistorjev in uporov.
  • RTL vezja so zapletena.
  • Ta vezja imajo slabo odpornost proti hrupu, zaradi česar so občutljiva na motnje in poslabšanje signala.
  • RTL vezja potrebujejo dokaj visoke nivoje napetosti predvsem za pravilno delovanje, kar omejuje njihovo združljivost z drugimi sistemi.

Aplikacije

The aplikacije uporovne tranzistorske logike vključujejo naslednje.

  • RTL IC so bili uporabljeni v računalniku za usmerjanje Apollo,
  • To so osnovna logična vezja, ki se uporabljajo v digitalna logika družine.

Torej, to je pregled logike upor–tranzistor ki je razred digitalnih vezij, zasnovanih z upori in BJT. RTL je eno od glavnih logičnih vezij, ki se uporabljajo v digitalnih logičnih družinah in velja za primarno logično družino, uvedeno za IC. Logična vrata s tehnologijo RTL so v glavnem zasnovana z uporabo uporov in NPN tranzistorjev, kjer se upori uporabljajo kot omejevalniki toka, NPN tranzistorji pa kot stikala. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je DTL?