デジタル論理回路の設計に使用できるさまざまなタイプのロジックファミリが用意されています。抵抗トランジスタロジック (RTL)、エミッタ結合ロジック (ECL)、ダイオードトランジスタロジック (DTL)、相補型金属酸化膜半導体ロジック (CMOS)、トランジスタ間ロジック (TTL) 。これらのロジックファミリのうち、DTL ロジックファミリは、1960 年代および 1970 年代以前に、次のようなより高度なロジックファミリを置き換えるために一般的に使用されていました。 CMOS そしてTTL。ダイオードトランジスタロジックは次のクラスです。デジタル回路ダイオードとトランジスタを使用して設計されています。したがって、ダイオードとトランジスタを組み合わせることで、非常に小さなコンポーネントで複雑な論理機能を作成できるようになります。この記事では、次の簡単な情報を提供します。 DTL またはダイオードトランジスタロジック とその応用例。

ダイオードトランジスタロジックとは何ですか?

ダイオードトランジスタロジックは、デジタル回路の作成に使用されるデジタルロジックファミリに属する論理回路です。この回路は次のように設計できます。ダイオード入力側にダイオードが使用され、出力側にトランジスタが使用されるトランジスタは、DTLとして知られています。 DTL は、現在のデジタル電子機器で電気信号を処理するために使用されている特定のクラスの回路です。

この論理回路では、ダイオードは論理機能の実行に役立ち、トランジスタは増幅機能の実行に使用されます。 DTL には、抵抗器トランジスタロジックのようなもの。より高いファンアウト値と高いノイズマージンにより、DTL は RTL ファミリに取って代わります。の ダイオードトランジスタロジックの特性 主に以下が含まれます。デジタル文化に無縁、デジタルストラテジスト、デジタルアーキテクト、最も組織的にアジャイルな人物、顧客中心主義者、データアドボケート、デジタルワークプレイスを造園する人、ビジネスプロセスを最適化する人。

ダイオードトランジスタ論理回路

ダイオードトランジスタの論理回路を以下に示します。 2入力ダイオードトランジスタロジックNANDゲート回路です。この回路は 2 つのダイオードと 1 つのトランジスタで設計されており、2 つのダイオードは D1 で示され、D2 と抵抗は R1 で示され、論理回路の入力側を形成します。 Q1 トランジスタ CE 構成と R2 抵抗が出力側を形成します。この回路の「C1」コンデンサは、スイッチング時間全体にわたってオーバードライブ電流を与えるために使用され、これによりスイッチング時間がある程度のレベルまで短縮されます。

ダイオードトランジスタロジック NAND ゲート

ダイオードトランジスタロジックの動作

回路 A と B の両方の入力が LOW の場合は、D1 と D2 の両方のダイオードが順方向にバイアスされるため、これらのダイオードは順方向に導通します。したがって、電圧供給 (+VCC = 5V) による電流供給は、R1 抵抗と 2 つのダイオードを通じて GND に供給されます。供給電圧は R1 抵抗内で低下し、Q1 トランジスタをオンにするのに十分ではないため、Q1 トランジスタはカットオフモードになります。したがって、「Y」端子の o/p はロジック 1 または HIGH 値になります。

いずれかの入力が LOW の場合、対応するダイオードが順方向にバイアスされるため、同様の動作が発生します。これらのダイオードのいずれかが順方向バイアスされているため、順方向バイアスされたダイオード全体で電流がグランドに供給され、「Q1」トランジスタがカットオフモードになるため、「Y」端子の出力は次のようになります。ハイまたはロジック 1。

A と B の両方の入力が HIGH の場合は、両方のダイオードが逆バイアスされるため、両方のダイオードが導通しなくなります。したがって、この状態では、+VCC 電源からの電圧は Q1 トランジスタを導通モードに駆動するのに十分です。

したがって、トランジスタはエミッタ端子とコレクタ端子全体で導通します。全体の電圧は「R2」抵抗内で低下し、「Y」端子の出力は LOW o/p となり、LOW またはロジック 0 とみなされます。

真理値表

DTL 真理値表を以下に示します。

あ	B	そして
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

ダイオードトランジスタのロジック伝播遅延は非常に大きくなります。すべての入力が論理ハイになると、トランジスタは飽和状態になり、ベース領域内に電荷が蓄積します。 1 つの入力が低い場合は常に、この電荷を除去する必要があり、伝播時間を変更します。一方向の手法でダイオードトランジスタロジックを高速化するには、抵抗 R3 の両端にコンデンサを追加します。ここで、このコンデンサは、ベース端子に蓄積された電荷を除去することにより、トランジスタをオフにするのに役立ちます。この回路のコンデンサは、第 1 ベースの駆動を強化することでトランジスタをオンにするのにも役立ちます。

修正されたダイオードトランジスタロジック

修正された DTL NAND ゲートを以下に示します。抵抗器とコンデンサの部品の値が大きいため、IC 上に経済的に製造するのは非常に困難です。したがって、次の DTL NAND ゲート回路は、C1 コンデンサを削除し、抵抗の値を減らし、トランジスタ可能な限りダイオードを使用します。この修正された回路は単純に単一の正電源を使用し、この回路には D1 および D2 ダイオード、R3 抵抗、およびその後にトランジスタ化されたインバータを介した AND ゲートを備えた入力段が含まれています。

変更されたDTL

働く

この回路の仕組みは、この回路には 2 つの入力端子 A と B があり、A と B のような入力電圧は HIGH または LOW のいずれかになります。

入力 A と B の両方が Low または論理 0 の場合、両方のダイオードが順バイアスされるため、「M」の電位は 1 つのダイオードの電圧降下である 0.7 V になります。ただし、「Q」トランジスタを導通させるためです。この場合、ダイオード D3、D4、および「Q」トランジスタの BE 接合を順バイアスするには 2.1 V が必要です。したがって、このトランジスタがカットオフとなり、出力 Y = 1 が提供されます。

Y = Vcc = ロジック 1、A = B = 0 の場合、Y = 1 または High。

“フルブリッジ整流器の出力電圧 ”

入力 A または B のいずれか 1 つが Low の場合、入力のいずれか 1 つを GND に接続し、任意の端子を +Vcc に接続すると、等価ダイオードが導通し、VM ≅ 0.7 V および Q トランジスタがカットオフされます。、出力「Y」= 1 またはロジック High を提供します。

A = 0 & B =1 (または) A = 1 & B = 0 の場合、Y = 1 または HIGH を出力します。

A と B の両方のような 2 つの入力が HIGH で、A と B の両方が単純に + Vcc に接続されている場合、D1 と D2 のダイオードは両方とも逆ベースになり、導通しなくなります。 D3 および D4 ダイオードは順バイアスされており、ベース端子の電流は Rd、D3、および D4 を介して Q トランジスタにのみ供給されます。トランジスタは飽和状態まで駆動される可能性があり、O/P 電圧は低電圧になります。

A = B = 1 の場合、出力 Y = 0 または LOW。

修正 DTL の用途には次のようなものがあります。

後続のゲートがロジック HIGH 状態で高インピーダンスになるため、より大きなファンアウトが可能になります。この回路はノイズ耐性に優れています。抵抗器やコンデンサの代わりに複数のダイオードを使用すると、この回路は集積回路形式内で非常に経済的になります。

ダイオードトランジスタロジック NOR ゲート

ダイオードトランジスタロジック NOR ゲートは、トランジスタインバータを備えた DRL OR ゲートを備えた DTL NAND ゲートと同様に設計されています。 DTL NOR 回路は、共通の出力を介してさまざまな DTL インバータを単純に組み合わせることで、よりエレガントに設計できます。このようにして、いくつかのインバータを統合して、NOR ゲートに必要な入力を与えることができます。

この回路は、DTL インバータ回路のコンポーネントとは別に、コンポーネントを使用して設計できます。電源 & 4.7K 2 つ抵抗器、1N914 または 1N4148 シリコンダイオード。以下の回路に従って接続してください。

DTL NOR ゲート

働く

接続が完了したら、回路に電源を供給する必要があります。その後、ディップスイッチを使用して電源からAとBに4つの可能な入力の組み合わせを適用します。ここで、入力の組み合わせごとに、出力「Q」の論理条件をメモする必要があります。導かれたその出力を記録します。結果を NOR ゲート演算と比較します。観察が終了したら電源を切ってください。

あ	B	Y = (A+B)’
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0 “ステッピングモーターのしくみ ”

ダイオードトランジスタロジック AND ゲート

ダイオードトランジスタロジック AND ゲートを以下に示します。この回路では、論理状態は次のようになります。 1と0はそれぞれ+5V正論理と0Vとみなされます。

ダイオードトランジスタロジック AND ゲート

A1、A2 (または) A3 からの入力が Low 論理状態になると、その入力に接続されているダイオードが順方向バイアスになり、その後トランジスタがカットオフになり、出力は LOW または論理 0 になります。同様に、3 つの入力がすべてロジック 1 にある場合、どのダイオードも導通せず、トランジスタは大きく導通します。その後、トランジスタが飽和し、出力は HIGH またはロジック 1 になります。

ダイオードトランジスタのロジックとゲートの真理値表を以下に示します。

A1	A2	A3	Y = A.B
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

DTL、TTL、RTL の比較

DTL、TTL、RTL の違いについては以下で説明します。

DTL	TTL	RTL
DTL という用語は、ダイオードトランジスタロジックの略です。	TTL という用語は、トランジスタ-トランジスタロジックの略です。	RTL という用語は、抵抗トランジスタロジックの略です。
DTL では、論理ゲートは PN 接合ダイオードとトランジスタを使用して設計されます。	TTL では、論理ゲートは BJT を使用して設計されます。	RTL では、論理ゲートは抵抗とトランジスタで設計されます。
DTLでは、ダイオードがi/pコンポーネントとして使用され、トランジスタがo/pコンポーネントとして使用されます。	TTL では、1 つのトランジスタが増幅に使用され、もう 1 つのトランジスタがスイッチングの目的に使用されます。	RTLの抵抗はi/pコンポーネントとして使用され、トランジスタはo/pコンポーネントとして使用されます。
DTL の応答は RTL に比べて優れています。	TTL 応答は DTL や RTL よりもはるかに優れています。	RTLの応答が遅い。
電力損失が少ないです。	電力損失が非常に低いです。	電力損失が大きい。
その構造は複雑です。	その構造は非常に簡単です。	その構造は簡単です。
DTL の最小ファンアウトは 8 です。	TTL 最小ファンアウトは 10 です。	RTL の最小ファンアウトは 5 です。
各ゲートの消費電力は通常 8 ～ 12 mW です。	各ゲートの消費電力は通常 12 ～ 22 mW です。	各ゲートの消費電力は通常 12 mW です。
耐ノイズ性は良好です。	耐ノイズ性は非常に優れています。	ノイズ耐性は中程度です。
ゲートの標準的な伝播遅延は 30 ns です。	ゲートの標準的な伝播遅延は 12 ～ 6 ns です。	ゲートの標準的な伝播遅延は 12 ns です。
クロックレートは 12 ～ 30 MHz です。	クロックレートは 15 ～ 60 MHz です。	クロックレートは 8 MHz です。
かなり多くの機能が搭載されています。	非常に多くの機能を備えています。	非常に多くの機能を備えています。
DTL ロジックは、基本的なスイッチングおよびデジタル回路に利用されています。	TTL ロジックは、最新のデジタル回路と集積回路で使用されています。	RTL は古いコンピュータ内で使用されます。

利点

ダイオードトランジスタ論理回路の利点は次のとおりです。

DTL のスイッチング速度は RTL に比べて高速です。
DTL 回路内でダイオードを使用すると、抵抗やコンデンサに比べて IC 上でのダイオードの製造が簡単になるため、回路が安価になります。
DTL 回路内の電力損失は非常に低いです。
DTL 回路はスイッチング速度が高速です。
DTL はファンアウトが大きく、ノイズマージンが向上しています。

の ダイオードトランジスタ論理回路の欠点 以下のものが含まれます。

DTL は TTL に比べて動作速度が遅いです。
ゲート伝播遅延が非常に大きくなります。
高入力の場合、DTL の出力は飽和します。
動作中に熱が発生します。

アプリケーション

の ダイオードトランジスタロジックの応用 以下のものが含まれます。

ダイオードトランジスタロジックは、デジタル回路の設計と製造に使用されます。論理ゲート入力段にはダイオードを使用し、出力段にはBJTを使用します。
DTL は、現在のデジタル電子機器で電気信号を処理するために使用されている特定の種類の回路です。
DTL は単純な論理回路を作成するために使用されます。

したがって、これはダイオードトランジスタロジックの概要、回路、動作、メリット、デメリット、用途など。 DTL 回路は RTL 回路に比べて複雑ですが、このロジックは優れた FAN OUT 機能とノイズマージンの強化により RTL を変えましたが、DTL は速度が遅いです。ここで質問があります。RTL とは何ですか?