Ada berbagai jenis keluarga logika yang tersedia yang digunakan dalam merancang rangkaian logika digital; Logika Transistor Resistor (RTL), Logika Gabungan Emitor (ECL), Logika Transistor Dioda (DTL), Logika Semikonduktor Oksida Logam Komplementer (CMOS), dan Logika Transistor-Transistor (TTL) . Dari keluarga logika ini, keluarga logika DTL banyak digunakan sebelum tahun 1960an & 1970an untuk menggantikan keluarga logika yang lebih maju seperti CMOS dan TTL. Logika dioda-transistor adalah kelas dari sirkuit digital yang dirancang dengan dioda & transistor. Jadi kombinasi dioda dan transistor memungkinkan pembuatan fungsi logika yang kompleks dengan komponen yang cukup kecil. Artikel ini memberikan informasi singkat tentang Logika transistor DTL atau dioda dan aplikasinya.
Apa itu Logika Transistor Dioda?
Logika transistor dioda merupakan rangkaian logika yang termasuk dalam keluarga logika digital yang digunakan untuk membuat rangkaian digital. Sirkuit ini dapat dirancang dengan dioda dan transistor dimana dioda digunakan pada sisi masukan dan transistor digunakan pada sisi keluaran, sehingga dikenal dengan istilah DTL. DTL adalah kelas sirkuit khusus yang digunakan dalam elektronik digital saat ini untuk memproses sinyal listrik.
Dalam rangkaian logika ini, dioda berguna untuk menjalankan fungsi logika, sedangkan transistor digunakan untuk menjalankan fungsi amplifikasi. DTL memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan penghambat logika transistor seperti; semakin tinggi nilai fan-out & margin noise yang tinggi, DTL menggantikan keluarga RTL. Itu Karakteristik Logika Transistor Dioda terutama mencakup; tanpa budaya digital, ahli strategi digital, arsitek digital, organisasi yang paling gesit, pusat pelanggan, pendukung data, penata lanskap tempat kerja digital & pengoptimal proses bisnis.
Rangkaian Logika Transistor Dioda
Rangkaian logika transistor dioda ditunjukkan di bawah ini. Ini adalah rangkaian gerbang logika NAND transistor dioda dua masukan. Rangkaian ini dirancang dengan dua dioda & satu transistor dimana dua dioda ditandai dengan D1, dan D2 & resistor ditandai dengan R1 yang merupakan sisi masukan dari rangkaian logika. Konfigurasi CE transistor Q1 & resistor R2 membentuk sisi keluaran. Kapasitor 'C1' di rangkaian ini digunakan untuk memberikan arus overdrive sepanjang waktu peralihan dan ini mengurangi waktu peralihan ke tingkat tertentu.
Logika Transistor Dioda Berfungsi
Kapan pun kedua input rangkaian A & B RENDAH, maka kedua dioda D1 & D2 akan menjadi bias maju, sehingga dioda ini akan bekerja dalam arah maju. Dengan demikian suplai arus karena suplai tegangan (+VCC = 5V) akan mensuplai ke GND melalui resistor R1 & kedua dioda. Pasokan tegangan berkurang dalam resistor R1 & tidak akan cukup untuk menghidupkan transistor Q1, sehingga transistor Q1 akan berada dalam mode cut-off. Jadi, output daya pada terminal 'Y' akan berlogika 1 atau bernilai TINGGI.
Ketika salah satu inputnya RENDAH, maka dioda yang bersangkutan akan dibias maju sehingga operasi serupa akan terjadi. Karena salah satu dari dioda ini diberi bias maju, maka arus akan disuplai ke ground melalui dioda yang diberi bias maju, sehingga transistor 'Q1' akan berada dalam mode cut-off, sehingga keluaran pada terminal 'Y' akan menjadi tinggi atau logika 1.
Jika kedua input A dan B bernilai HIGH maka kedua dioda akan mendapat bias balik, sehingga kedua dioda tidak dapat menghantarkan arus. Jadi pada kondisi ini tegangan dari supply +VCC akan cukup untuk menggerakkan transistor Q1 ke mode konduksi.
Oleh karena itu transistor bekerja di seluruh terminal emitor & kolektor. Seluruh tegangan dikurangi dalam resistor 'R2' & output pada terminal 'Y' akan memiliki output daya RENDAH dan dianggap rendah atau berlogika 0.
Meja kebenaran
Tabel kebenaran DTL ditunjukkan di bawah ini.
|
A |
B | DAN |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 |
1 |
| 1 | 0 |
1 |
| 1 | 1 |
0 |
Penundaan propagasi logika transistor dioda cukup besar. Setiap kali semua input berlogika tinggi maka transistor akan mengalami saturasi dan penumpukan muatan di wilayah basis. Setiap kali salah satu masukan rendah maka muatan ini harus dihilangkan, sehingga mengubah waktu propagasi. Untuk mempercepat logika dioda transistor salah satu caranya adalah dengan menambahkan kapasitor pada resistor R3. Di sini, kapasitor ini membantu mematikan transistor dengan menghilangkan akumulasi muatan di terminal basis. Kapasitor pada rangkaian ini juga membantu menyalakan transistor melalui penguatan penggerak basis pertama.
Logika Transistor Dioda yang Dimodifikasi
Gerbang DTL NAND yang dimodifikasi ditunjukkan di bawah ini. Nilai komponen resistor & kapasitor yang besar sangat sulit dibuat secara ekonomis pada sebuah IC. Jadi rangkaian gerbang DTL NAND berikut dapat dimodifikasi untuk implementasi IC hanya dengan menghilangkan kapasitor C1, menurunkan nilai resistor & menggunakan transistor & dioda jika memungkinkan. Rangkaian yang dimodifikasi ini hanya menggunakan satu suplai positif dan rangkaian ini mencakup tahap masukan dengan dioda D1, dan D2, resistor R3, dan gerbang AND yang diikuti melalui inverter transistor.
Bekerja
Cara kerja rangkaian ini adalah, rangkaian ini memiliki dua terminal masukan A dan B, dan tegangan masukan seperti A & B dapat berupa TINGGI atau RENDAH.
Jika kedua input A & B rendah atau berlogika 0, maka kedua dioda akan mendapat bias maju, sehingga potensial di 'M' adalah jatuh tegangan salah satu dioda yaitu 0,7 V. Meskipun untuk menggerakkan transistor 'Q' menjadi konduksi , maka kita membutuhkan 2,1 V untuk meneruskan bias dioda D3, D4 & persimpangan BE dari transistor 'Q', sehingga transistor ini adalah cutoff & memberikan output Y = 1
Y = Vcc = Logika 1 dan untuk A = B = 0 maka Y = 1 atau Tinggi.
Jika salah satu input A atau B rendah, maka salah satu input dapat dihubungkan ke GND dengan terminal mana pun terhubung ke +Vcc, dioda ekuivalen akan bekerja, dan transistor VM ≅ 0,7 V & Q akan terputus. , dan memberikan output 'Y' = 1 atau logika Tinggi.
Jika A = 0 & B =1 (atau) jika A = 1 & B = 0, maka keluaran Y = 1 atau TINGGI.
Jika dua input seperti A & B keduanya HIGH dan kedua A & B dihubungkan hanya ke + Vcc, maka kedua dioda D1 & D2 akan berbasis terbalik & tidak menghantarkan arus. Dioda D3 & D4 diberi bias maju & arus pada terminal basis disuplai hanya ke transistor Q melalui Rd, D3, & D4. Transistor dapat didorong ke saturasi & tegangan output daya akan menjadi tegangan rendah.
Untuk A = B = 1, outputnya Y = 0 atau RENDAH.
Penerapan DTL yang dimodifikasi antara lain sebagai berikut.
Fan out yang lebih besar dimungkinkan karena gerbang berikutnya mempunyai impedansi tinggi dengan kondisi logika HIGH. Sirkuit ini memiliki kekebalan kebisingan yang unggul. Penggunaan banyak dioda sebagai pengganti resistor dan kapasitor akan membuat rangkaian ini sangat ekonomis dalam bentuk rangkaian terpadu.
Gerbang Logika NOR Dioda Transistor
Gerbang logika NOR dioda transistor dirancang mirip dengan gerbang DTL NAND dengan gerbang DRL OR dengan inverter transistor. Sirkuit DTL NOR dapat didesain lebih elegan hanya dengan menggabungkan berbagai inverter DTL melalui output yang sama. Dengan cara ini, beberapa inverter dapat digabungkan untuk memberikan masukan yang diperlukan untuk gerbang NOR.
Rangkaian ini dapat dirancang dengan komponen rangkaian Inverter DTL selain dari Sumber Daya listrik & dua 4,7 K resistor , 1N914 atau 1N4148 dioda silikon. Hubungkan rangkaian sesuai rangkaian yang ditunjukkan di bawah ini.
Bekerja
Setelah koneksi dibuat, perlu menyediakan catu daya ke sirkuit. Setelah itu, terapkan empat kemungkinan kombinasi input di A & B dari catu daya dengan sakelar celup. Sekarang untuk setiap kombinasi masukan, perlu dicatat kondisi logika keluaran 'Q' yang diwakili dengan DIPIMPIN & catat keluaran itu. Bandingkan hasilnya dengan operasi gerbang NOR. Setelah Anda selesai mengamati, matikan catu daya.
|
A |
B |
Y = (A+B)’ |
|
0 |
0 | 1 |
|
0 |
1 | 0 |
| 1 | 0 |
0 |
| 1 | 1 |
0 |
Logika DAN Gerbang Transistor Dioda
Gerbang logika AND transistor dioda ditunjukkan di bawah ini. Di rangkaian ini, logikanya menyatakan seperti; 1 & 0 dianggap sebagai logika positif +5V & 0V secara bersamaan.
Setiap kali masukan dari A1, A2 (atau) A3 berada pada keadaan logika rendah maka dioda yang terhubung ke masukan tersebut akan bias maju setelah itu, transistor akan terputus & keluarannya akan RENDAH atau logika 0 Demikian pula, jika ketiga masukan berada pada logika 1 maka tidak ada satu pun dioda yang berkonduksi & transistor berkonduksi kuat. Setelah itu transistor jenuh & outputnya akan HIGH atau logika 1.
Tabel kebenaran logika dan gerbang transistor dioda ditunjukkan di bawah ini.
|
A1 |
A2 | A3 |
Y = AB |
|
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 |
Perbandingan antara DTL, TTL & RTL
Perbedaan antara DTL, TTL, dan RTL dibahas di bawah ini.
| DTL | TTL |
RTL |
| Istilah DTL adalah singkatan dari Diode-Transistor Logic. | Istilah TTL adalah singkatan dari Logika Transistor-Transistor. | Istilah RTL adalah singkatan dari Logika Resistor-Transistor. |
| Dalam DTL, gerbang logika dirancang dengan dioda & transistor sambungan PN. | Dalam TTL, gerbang logika dirancang dengan BJT.
|
Di RTL, gerbang logika dirancang dengan resistor & transistor. |
| Dalam DTL, dioda digunakan sebagai komponen i/p dan transistor digunakan sebagai komponen output daya. | Dalam TTL, satu transistor digunakan untuk penguatan sedangkan transistor lain digunakan untuk tujuan switching. | Resistor pada RTL digunakan sebagai komponen i/p dan transistor digunakan sebagai komponen output daya |
| Respon DTL lebih baik dibandingkan dengan RTL. | Respon TTL jauh lebih baik dibandingkan DTL & RTL. | Respons RTL lambat. |
| Kehilangan daya rendah. | Ini memiliki kehilangan daya yang sangat rendah. | Kehilangan daya tinggi. |
| Konstruksinya rumit. | Konstruksinya sangat sederhana. | Konstruksinya sederhana. |
| Fanout minimum DTL adalah 8. | Fanout minimum TTL adalah 10. | Fanout minimum RTL adalah 5. |
| Disipasi daya untuk setiap gerbang biasanya 8 hingga 12 mW. | Disipasi daya untuk setiap gerbang biasanya 12 hingga 22 mW. | Disipasi daya untuk setiap gerbang biasanya adalah 12 mW. |
| Kekebalan kebisingannya bagus. | Kekebalan kebisingannya sangat baik. | Kekebalan kebisingannya sedang. |
| Penundaan propagasi tipikal untuk gerbang adalah 30 ns. | Penundaan propagasi tipikal untuk gerbang adalah 12 hingga 6 ns. | Penundaan propagasi tipikal untuk gerbang adalah 12 ns. |
| Kecepatan jamnya adalah 12 hingga 30 MHZ. | Kecepatan jamnya adalah 15 hingga 60 MHZ. | Kecepatan jamnya adalah 8 MHZ. |
| Ini memiliki jumlah fungsi yang cukup tinggi. | Ini memiliki sejumlah fungsi yang sangat tinggi. | Ini memiliki sejumlah besar fungsi. |
| Logika DTL digunakan dalam switching dasar & sirkuit digital. | Logika TTL digunakan dalam sirkuit digital modern & sirkuit terpadu. | RTL digunakan di komputer lama. |
Keuntungan
Kelebihan rangkaian logika transistor dioda antara lain sebagai berikut.
- Kecepatan peralihan DTL lebih cepat dibandingkan dengan RTL.
- Penggunaan dioda pada rangkaian DTL membuatnya lebih murah karena pembuatan dioda pada IC lebih sederhana dibandingkan dengan resistor & kapasitor.
- Kehilangan daya dalam sirkuit DTL sangat rendah.
- Sirkuit DTL memiliki kecepatan peralihan yang lebih cepat.
- DTL memiliki fan-out yang lebih besar & margin noise yang lebih baik.
Itu kelemahan rangkaian logika transistor dioda termasuk yang berikut ini.
- DTL memiliki kecepatan operasi yang rendah dibandingkan dengan TTL.
- Ini memiliki penundaan propagasi gerbang yang sangat besar.
- Untuk input tinggi, output DTL masuk ke dalam saturasi.
- Ini menghasilkan panas selama operasi.
Aplikasi
Itu penerapan logika transistor dioda termasuk yang berikut ini.
- Logika Dioda- Transistor digunakan untuk merancang & membuat rangkaian digital di mana gerbang logika gunakan dioda dalam tahap masukan & BJT pada tahap keluaran.
- DTL adalah jenis sirkuit khusus yang digunakan dalam elektronik digital saat ini untuk memproses sinyal listrik.
- DTL digunakan untuk membuat rangkaian logika sederhana.
Jadi, ini adalah gambaran logika transistor dioda , rangkaian, cara kerja, kelebihan, kekurangan, dan aplikasi. Sirkuit DTL lebih kompleks dibandingkan dengan sirkuit RTL, namun logika ini telah mengubah RTL karena kemampuan FAN OUT yang unggul & margin kebisingan yang ditingkatkan namun DTL memiliki kecepatan yang lambat. Ini pertanyaan buat anda, apa itu RTL?
