ลอจิกของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน: วงจร การทำงาน ความแตกต่าง คุณลักษณะ และการประยุกต์

ลอจิกทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานหรือ RTL ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Fairchild ในปีพ.ศ. 2504 หลังจากการค้นพบไอซีซึ่งได้กลายเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ นี่คือไอซีตัวแรกที่ประกอบด้วย ตัวต้านทาน และทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ มันกลายเป็นตระกูลลอจิกดิจิทัลหลักที่ถูกสร้างขึ้นเป็น IC แบบเสาหิน RTL เป็นตระกูลลอจิกกลุ่มแรกที่มีไบโพลาร์ ทรานซิสเตอร์ และต่อมาก็ถูกแทนที่ด้วย DTL (ลอจิกทรานซิสเตอร์ไดโอด) ในภายหลังโดยสิ้นเชิง ไอซีเหล่านี้ถูกใช้ภายใน Apollo Guidance Computer บทความนี้จะให้ข้อมูลโดยย่อเกี่ยวกับ ตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน หรือ RTL

ลอจิกทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน (RTL) คืออะไร?

วงจรรวมวงจรแรกที่ประกอบด้วยตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เรียกว่าตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน ชื่อของ RTL มาจากความจริงที่ว่าฟังก์ชันลอจิกทำได้โดยเครือข่ายตัวต้านทาน ในขณะที่การขยายสัญญาณทำได้โดยทรานซิสเตอร์ การกำหนดค่า RTL พื้นฐานมีตัวต้านทานอินพุตตัวเดียว & ทรานซิสเตอร์ตัวเดียว โดยที่ตัวต้านทานถูกใช้เป็นตัวจำกัดกระแส และทรานซิสเตอร์ถูกใช้เป็นสวิตช์ มีฟังก์ชันลอจิกของอินเวอร์เตอร์ที่จะแปลงสัญญาณอินพุตตามตรรกะและส่งออกเอาต์พุต ลอจิกของตัวต้านทาน-ทรานซิสเตอร์ถูกใช้ในการออกแบบและประดิษฐ์ วงจรดิจิตอล การใช้งานนั้น ประตูลอจิก รวมถึงตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์

วงจรลอจิกของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน

วงจรลอจิกพื้นฐานที่ใช้บ่อยที่สุดในตระกูลลอจิกดิจิทัลคือวงจรลอจิกทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานซึ่งเป็นอุปกรณ์อิ่มตัวแบบไบโพลาร์ วงจรตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานแสดงอยู่ด้านล่าง ที่นี่วงจรที่ใช้คือเกท RTL NOR 2 อินพุตซึ่งออกแบบด้วยตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน (R1 และ R2) ในวงจรเชื่อมต่อที่ด้านอินพุต และทรานซิสเตอร์ (Q1 และ Q2) เชื่อมต่อที่ด้านเอาต์พุต

ในวงจรนี้ ขั้วต่อตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์จะเชื่อมต่อกับขั้วต่อกราวด์ ขั้วต่อตัวสะสมของทรานซิสเตอร์สองตัวเชื่อมต่อกันและจ่ายให้กับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งตัวต้านทาน 'RC' ในวงจรนี้ ตัวต้านทานแบบสะสมเรียกอีกอย่างว่าตัวต้านทานแบบดึงขึ้นแบบพาสซีฟ

ลอจิกของตัวต้านทาน-ทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไร?

เกท RTL NOR 2 อินพุตทำงานเป็น; เมื่อใดก็ตามที่อินพุตทั้งสองของวงจรเช่น A & B อยู่ที่ลอจิก 0 แสดงว่าไม่เพียงพอที่จะเปิดใช้งานเกตของทรานซิสเตอร์สองตัว ดังนั้น ทรานซิสเตอร์สองตัวจะไม่ทำงาน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า +VCC จะปรากฏที่เอาต์พุต 'Y' ดังนั้นเอาต์พุตของวงจรนี้คือลอจิกสูงหรือลอจิก 1 ที่เทอร์มินัล 'Y'

เมื่อใดก็ตามที่อินพุตใดอินพุตหนึ่งในสองอินพุตถูกกำหนดเป็นลอจิก 1 หรือแรงดันไฟฟ้าสูง ทรานซิสเตอร์อินพุตเกทสูงจะถูกเปิดใช้งาน ดังนั้นนี่จะสร้างช่องทางสำหรับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปที่ GND ตลอดทั้งตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์ RC ดังนั้นเอาต์พุตของวงจรนี้คือลอจิก LOW หรือลอจิก 0 ที่เทอร์มินัล 'Y'

เมื่อใดก็ตามที่อินพุตทั้งสองของวงจรมีค่าสูง มันจะขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวในวงจรนี้เพื่อเปิดใช้งาน ดังนั้นมันจะสร้างช่องทางสำหรับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับ GND ตลอดทั้งตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์ RC ดังนั้นเอาต์พุตของวงจรนี้คือลอจิก LOW หรือลอจิก 0 ที่เทอร์มินัล 'Y' ตารางความจริงของเกท NOR แสดงไว้ด้านล่าง

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานมีดังต่อไปนี้

• การกระจาย RTL – 5
• ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ – 25 ns
• การกระจายพลังงาน RTL – 12 MW.
• ขอบเสียงรบกวนสำหรับอินพุตสัญญาณต่ำ – 0.4 v.
• ภูมิคุ้มกันทางเสียงของมันไม่ดี
• มันมีความเร็วน้อยกว่า

ความแตกต่างระหว่าง RTL, DTL และ TTL

ความแตกต่างระหว่าง RTL, DTL และ TTL มีดังต่อไปนี้

ข้อดีข้อเสีย

ที่ ข้อดีของตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน รวมสิ่งต่อไปนี้

• วงจร RTL ใช้ทรานซิสเตอร์จำนวนน้อยที่สุดในการรวมสัญญาณอินพุตต่างๆ ซึ่งช่วยในการขยายและกลับสัญญาณผลลัพธ์ที่รวมกัน
• ประตู RTL นั้นเรียบง่ายและราคาไม่แพง
• สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์เนื่องจากมีสัญญาณทั้งแบบปกติและแบบกลับด้านอยู่บ่อยครั้ง
• RTL ออกแบบได้ง่ายและมีจำนวนส่วนประกอบน้อย ซึ่งทำให้ได้รับความนิยมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล
• ตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานถูกแทนที่ด้วยกลุ่มลอจิกขั้นสูงเช่น TTL และ CMOS เนื่องจากประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่เพิ่มขึ้น
• จะช่วยลดการใช้ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์หลายชนิด

ที่ ข้อเสียลอจิกของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน รวมสิ่งต่อไปนี้

• ตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานมีการกระจายกระแสสูงเมื่อใดก็ตามที่ทรานซิสเตอร์มีพฤติกรรมเกินกำลังตัวต้านทานไบแอส o/p
• มีการกระจายพลังงานสูงทุกครั้งที่เปิดทรานซิสเตอร์โดยการจ่ายกระแสภายในตัวต้านทานฐานและตัวสะสม
• มีพัดลมเข้าจำกัด
• ความเร็วของวงจรเหล่านี้ค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับตระกูลลอจิกประเภทอื่น เนื่องจากมีการใช้ทรานซิสเตอร์และตัวต้านทาน
• วงจร RTL มีความซับซ้อน
• วงจรเหล่านี้มีภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนต่ำ ซึ่งทำให้เสี่ยงต่อการถูกรบกวนและการสลายตัวของสัญญาณ
• วงจร RTL ต้องการระดับแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงเพื่อการทำงานที่เหมาะสมเป็นหลัก ซึ่งจะจำกัดความเข้ากันได้กับระบบอื่นๆ

การใช้งาน

ที่ การประยุกต์ตรรกะของทรานซิสเตอร์ตัวต้านทาน รวมสิ่งต่อไปนี้

• RTL IC ถูกนำมาใช้ใน Apollo Guidance Computer
• เหล่านี้เป็นวงจรลอจิกพื้นฐานที่ใช้ใน ตรรกะดิจิทัล ครอบครัว

อย่างนี้นี่เอง ภาพรวมของตรรกะของตัวต้านทาน-ทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นวงจรดิจิทัลประเภทหนึ่งที่ออกแบบด้วยตัวต้านทานและ BJT RTL เป็นหนึ่งในวงจรลอจิกหลักที่ใช้ในตระกูลลอจิกดิจิทัล และถือเป็นวงจรลอจิกหลักที่แนะนำสำหรับไอซี ลอจิกเกตที่มีเทคโนโลยี RTL ได้รับการออกแบบโดยใช้ตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์ NPN เป็นหลัก โดยจะใช้ตัวต้านทานเป็นตัวจำกัดกระแส และใช้ทรานซิสเตอร์ NPN เป็นสวิตช์ นี่คือคำถามสำหรับคุณ DTL คืออะไร?