Rezistorová tranzistorová logika: obvod, funkce, rozdíly, vlastnosti a její aplikace

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Rezistorová tranzistorová logika neboli RTL byla vynalezena Fairchildem v roce 1961 po objevu integrovaných obvodů, které se staly základní technologií pro vývoj polovodičů. Toto je první integrovaný obvod, ze kterého se skládá rezistory & bipolární tranzistory. Stala se primární digitální logickou rodinou, která byla vytvořena jako monolitický IC. RTL byla první logická rodina s bipolární tranzistory a později byla zcela nahrazena pozdější DTL (diode-tranzistor logic). Tyto integrované obvody byly použity v rámci počítače Apollo Guidance. Tento článek poskytuje stručné informace o odporová tranzistorová logika nebo RTL.


Co je to odporová tranzistorová logika (RTL)?

První integrovaný obvod složený z rezistorů a bipolárních tranzistorů je známý jako logika odporového tranzistoru. Název RTL pochází ze skutečnosti, že logických funkcí bylo dosaženo odporovými sítěmi, zatímco zesílení signálu bylo dosaženo tranzistorem. Základní konfigurace RTL má jeden vstupní odpor a jeden tranzistor, kde je odpor použit jako omezovač proudu a tranzistor se používá jako spínač. Má invertorovou logickou funkci, která logicky invertuje vstupní signál a vysílá jej. K návrhu a výrobě se používá rezistor-tranzistorová logika digitální obvody že použití logická hradla včetně rezistorů a tranzistorů.



Rezistorový tranzistorový logický obvod

Základní logický obvod používaný nejčastěji v digitálních logických rodinách je odporový tranzistorový logický obvod, což je bipolární saturované zařízení. Logický obvod odporového tranzistoru je znázorněn níže. Zde je použitý obvod 2-vstupové RTL NOR hradlo, které je navrženo s odpory a tranzistory. Rezistory (R1 a R2) v obvodu jsou zapojeny na vstupní straně a tranzistory (Q1 a Q2) jsou připojeny na výstupní straně.

  Dvouvstupová brána RTL NOR
Dvouvstupová brána RTL NOR

V tomto obvodu jsou emitorové svorky tranzistorů připojeny jednoduše k zemnící svorce. Kolektorové vývody dvou tranzistorů jsou spojeny společně a přivedeny ke zdroji napětí přes odpor „RC“. V tomto obvodu se kolektorový rezistor také nazývá pasivní pull-up rezistor.



Jak funguje logika rezistoru a tranzistoru?

2-vstupová brána RTL NOR funguje jako; kdykoli jsou oba vstupy obvodu jako A a B na logické 0, pak nestačí aktivovat hradla dvou tranzistorů. Dva tranzistory tedy nebudou fungovat, takže se na výstupu „Y“ objeví napětí +VCC. Proto je výstup tohoto obvodu logický HIGH nebo logická 1 na svorce „Y“.

Kdykoli je kterýkoli ze dvou vstupů dán jako logická 1 nebo HIGH napětí, pak bude aktivován vstupní tranzistor HIGH gate. Takže to vytvoří pruh pro napájení napětí, které půjde do GND v celém RC rezistoru a tranzistoru. Proto je výstup tohoto obvodu logická LOW nebo logická 0 na svorce „Y“.

Kdykoli jsou oba vstupy obvodu VYSOKÉ, pak se aktivují oba tranzistory v tomto obvodu. Vytvoří tedy pruh pro napájení, které bude přivádět do GND skrz RC odpor a tranzistor. Proto je výstup tohoto obvodu logická LOW nebo logická 0 na svorce „Y“. Pravdivostní tabulka brány NOR je uvedena níže.

Charakteristika

Logické charakteristiky odporového tranzistoru zahrnují následující.

  • RTL fan-out – 5.
  • Jeho zpoždění propagace – 25 ns
  • RTL Ztrátový výkon – 12 MW.
  • Šumová rezerva pro nízký vstupní signál – 0,4 V.
  • Jeho odolnost proti hluku je špatná.
  • Má menší rychlost.

Rozdíl mezi RTL, DTL a TTL

Rozdíly mezi RTL, DTL a TTL zahrnují následující.

RTL

DTL

TTL

RTL je zkratka pro Resistor transistor logic. DTL znamená Diodová tranzistorová logika . TTL znamená tranzistor-tranzistorová logika
RTL je navržen s tranzistory a odpory. Je navržen s BJT, odpory a diodami. Je postaven s BJT a rezistory.
Odezva RTL je nízká. Odezva DTL je lepší TTL odezva je mnohem lepší
Ztráta energie RTL je vysoká Ztráta výkonu DTL je nízká Jeho ztráta výkonu je velmi nízká
RTL design je velmi jednoduchý. Jeho design je jednoduchý. DTL design je složitý.
RTL se používá ve starých počítačích. DTL je použitelný v základních spínacích a digitálních obvodech. TTL se používá v moderních integrovaných obvodech a digitálních obvodech.
Obsluha RTL je jednoduchá Provoz DTL je rychlý Jeho provoz je podstatně pomalejší.

Výhody nevýhody

The výhody logiky rezistorového tranzistoru zahrnout následující.

  • Obvod RTL používá nejmenší množství tranzistorů pro kombinování různých vstupních signálů, což pomáhá při zesilování a invertování kombinovaného výsledného signálu.
  • RTL brány jsou jednoduché a levné.
  • Jsou praktické, protože jsou často k dispozici normální i invertované signály.
  • RTL je jednoduchý na design a méně součástek, díky čemuž je populární v digitální elektronice.
  • Rezistorová tranzistorová logika je nahrazena velmi pokročilými logickými rodinami, jako jsou TTL a CMOS, kvůli jejich zvýšenému výkonu a účinnosti.
  • Snižuje spotřebu několika polovodičových součástek.

The nevýhody logiky odporového tranzistoru zahrnout následující.

  • Logika rezistorového tranzistoru má vysokou ztrátu proudu, kdykoli se tranzistor chová tak, že přebuzuje o/p předpěťový odpor.
  • Má vysoký ztrátový výkon, kdykoli je tranzistor zapnut, dodáváním proudu do báze a kolektorových rezistorů.
  • Má omezený fan-in.
  • Rychlost těchto obvodů je ve srovnání s jinými typy logických rodin poměrně pomalá kvůli použití tranzistorů a rezistorů.
  • RTL obvody jsou složité.
  • Tyto obvody mají špatnou odolnost proti šumu, což je činí náchylnými k rušení a degradaci signálu.
  • RTL obvody potřebují poměrně vysoké úrovně napětí hlavně pro správnou funkci, což omezuje jejich kompatibilitu s jinými systémy.

Aplikace

The aplikace rezistorové tranzistorové logiky zahrnout následující.

  • RTL IC byly použity v Apollo Guidance Computer,
  • Toto jsou základní logické obvody používané v digitální logika rodiny.

Tedy, toto je přehled logiky odpor-tranzistor což je třída digitálních obvodů navržených s odpory a BJT. RTL je jedním z hlavních logických obvodů používaných v digitálních logických rodinách a je považován za primární logickou rodinu zavedenou pro integrované obvody. Logická hradla s technologií RTL jsou navržena především pomocí rezistorů a tranzistorů NPN, kde odpory jsou použity jako omezovače proudu a tranzistory NPN jsou použity jako spínače. Zde je pro vás otázka, co je to DTL?