Logic bóng bán dẫn điện trở: Mạch, hoạt động, sự khác biệt, đặc điểm và ứng dụng của nó

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Logic bóng bán dẫn điện trở hoặc RTL được Fairchild phát minh vào năm 1961 sau khi phát hiện ra IC đã trở thành công nghệ cơ bản để phát triển chất bán dẫn. Đây là IC đầu tiên bao gồm điện trở & bóng bán dẫn lưỡng cực. Nó trở thành họ logic kỹ thuật số chính được tạo ra dưới dạng IC nguyên khối. RTL là họ logic đầu tiên có lưỡng cực Linh kiện bán dẫn và sau đó nó được thay thế hoàn toàn bằng DTL (logic diode-bóng bán dẫn) sau này. Những IC này được sử dụng trong Máy tính Hướng dẫn Apollo. Bài viết này cung cấp thông tin ngắn gọn về logic bóng bán dẫn điện trở hoặc RTL.


Logic bóng bán dẫn điện trở (RTL) là gì?

Mạch tích hợp đầu tiên bao gồm điện trở và bóng bán dẫn lưỡng cực được gọi là logic bóng bán dẫn điện trở. Tên của RTL xuất phát từ thực tế là các chức năng logic đạt được bằng mạng điện trở trong khi khuếch đại tín hiệu đạt được bằng bóng bán dẫn. Cấu hình RTL cơ bản có một điện trở đầu vào duy nhất và một bóng bán dẫn duy nhất trong đó điện trở được sử dụng làm bộ giới hạn dòng điện và bóng bán dẫn được sử dụng làm công tắc. Nó có chức năng logic biến tần giúp đảo ngược tín hiệu đầu vào một cách hợp lý và xuất ra nó. Logic điện trở-transistor được sử dụng để thiết kế và chế tạo mạch kỹ thuật số sử dụng cổng logic bao gồm cả điện trở và bóng bán dẫn.



Mạch logic bóng bán dẫn điện trở

Mạch logic cơ bản được sử dụng thường xuyên nhất trong các họ logic kỹ thuật số là mạch logic bóng bán dẫn điện trở là một thiết bị bão hòa lưỡng cực. Mạch logic bóng bán dẫn điện trở được hiển thị dưới đây. Ở đây mạch được sử dụng là cổng RTL NOR 2 đầu vào được thiết kế với điện trở và bóng bán dẫn. Các điện trở (R1 và R2) trong mạch được kết nối ở phía đầu vào và các bóng bán dẫn (Q1 và Q2) được kết nối ở phía đầu ra.

  Cổng RTL NOR hai đầu vào
Cổng RTL NOR hai đầu vào

Trong mạch này, cực phát của bóng bán dẫn được kết nối đơn giản với cực nối đất. Các cực thu của hai bóng bán dẫn được ghép nối chung và cung cấp điện áp cho toàn bộ điện trở 'RC'. Trong mạch này, điện trở thu còn được gọi là điện trở kéo lên thụ động.



Logic điện trở-bóng bán dẫn hoạt động như thế nào?

Cổng RTL NOR 2 đầu vào hoạt động như sau: bất cứ khi nào cả hai đầu vào của mạch như A & B đều ở mức logic 0 thì việc kích hoạt các cổng của hai bóng bán dẫn là không đủ. Do đó, hai bóng bán dẫn sẽ không hoạt động nên điện áp +VCC sẽ xuất hiện ở đầu ra ‘Y’. Do đó, đầu ra của mạch này là logic CAO hoặc logic 1 tại cực 'Y'.

Bất cứ khi nào một trong hai đầu vào được cung cấp ở mức điện áp logic 1 hoặc CAO, thì bóng bán dẫn đầu vào cổng CAO sẽ được kích hoạt. Vì vậy, điều này sẽ tạo ra một làn đường để cung cấp điện áp đi đến GND trên toàn bộ điện trở & bóng bán dẫn RC. Do đó, đầu ra của mạch này là logic THẤP hoặc logic 0 tại cực 'Y'.

Bất cứ khi nào cả hai đầu vào của mạch ở mức CAO, thì nó sẽ điều khiển cả hai bóng bán dẫn trong mạch này kích hoạt. Do đó, nó sẽ tạo một làn để cung cấp điện áp cho GND trên toàn bộ điện trở & bóng bán dẫn RC. Do đó, đầu ra của mạch này là logic THẤP hoặc logic 0 tại cực 'Y'. Bảng chân lý của cổng NOR được trình bày dưới đây.

Đặc trưng

Các đặc tính logic của bóng bán dẫn điện trở bao gồm những điều sau đây.

  • Quạt ra RTL – 5.
  • Độ trễ lan truyền của nó - 25 ns
  • Công suất tiêu tán RTL – 12 MW.
  • Biên độ nhiễu cho đầu vào tín hiệu thấp – 0,4 v.
  • Khả năng chống ồn của nó kém.
  • Nó có tốc độ ít hơn.

Sự khác biệt giữa RTL, DTL và TTL

Sự khác biệt giữa RTL, DTL và TTL bao gồm những điều sau.

RTL

DTL

TTL

RTL là viết tắt của Logic bóng bán dẫn điện trở. DTL là viết tắt của Logic bóng bán dẫn điốt . TTL là viết tắt của logic bóng bán dẫn
RTL được thiết kế với bóng bán dẫn và điện trở. Nó được thiết kế với BJT, điện trở và điốt. Nó được xây dựng với BJT và điện trở.
Phản hồi RTL thấp. Phản hồi DTL tốt hơn Phản hồi TTL tốt hơn nhiều
Tổn thất điện năng RTL cao Mất điện DTL thấp Mất điện của nó là rất thấp
Thiết kế RTL rất đơn giản. Thiết kế của nó rất đơn giản. Thiết kế DTL rất phức tạp.
RTL được sử dụng trong các máy tính cũ. DTL được áp dụng trong các mạch chuyển mạch và kỹ thuật số cơ bản. TTL được sử dụng trong các IC và mạch kỹ thuật số hiện đại.
Hoạt động RTL rất đơn giản Hoạt động DTL nhanh chóng Hoạt động của nó chậm hơn đáng kể.

Ưu điểm và nhược điểm

Các ưu điểm logic bóng bán dẫn điện trở bao gồm những điều sau đây.

  • Mạch RTL sử dụng ít bóng bán dẫn nhất để kết hợp các tín hiệu đầu vào khác nhau, giúp khuếch đại và đảo ngược tín hiệu thu được kết hợp
  • Cổng RTL rất đơn giản và không tốn kém.
  • Đây là những tiện ích do cả tín hiệu bình thường và đảo ngược đều có sẵn.
  • RTL có thiết kế đơn giản và số lượng thành phần ít hơn nên nó trở nên phổ biến trong các thiết bị điện tử kỹ thuật số.
  • Logic bóng bán dẫn điện trở được thay thế bằng các họ logic rất tiên tiến như TTL & CMOS vì hiệu suất và hiệu quả được nâng cao.
  • Nó làm giảm việc sử dụng một số thành phần bán dẫn.

Các nhược điểm logic bóng bán dẫn điện trở bao gồm những điều sau đây.

  • Logic của bóng bán dẫn điện trở có mức tiêu tán dòng điện cao bất cứ khi nào bóng bán dẫn hoạt động để tăng tốc quá mức điện trở phân cực o/p.
  • Nó có khả năng tiêu tán công suất cao bất cứ khi nào bóng bán dẫn được bật bằng cách cung cấp dòng điện trong điện trở đế và bộ thu.
  • Nó có lượng fan-in hạn chế.
  • Tốc độ của các mạch này khá chậm so với các loại họ logic khác do sử dụng bóng bán dẫn và điện trở.
  • Mạch RTL rất phức tạp.
  • Các mạch này có khả năng chống nhiễu kém khiến chúng dễ bị nhiễu và suy giảm tín hiệu.
  • Mạch RTL cần mức điện áp khá cao chủ yếu để hoạt động bình thường, điều này hạn chế khả năng tương thích của chúng với các hệ thống khác.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của logic bóng bán dẫn điện trở bao gồm những điều sau đây.

  • IC RTL đã được sử dụng trong Máy tính hướng dẫn Apollo,
  • Đây là những mạch logic cơ bản được sử dụng trong logic kỹ thuật số các gia đình.

Như vậy, đây là Tổng quan về logic điện trở-transistor là một loại mạch kỹ thuật số, được thiết kế với điện trở & BJT. RTL là một trong những mạch logic chính được sử dụng trong họ logic kỹ thuật số và được coi là họ logic chính được giới thiệu cho IC. Cổng logic với công nghệ RTL chủ yếu được thiết kế bằng cách sử dụng điện trở và bóng bán dẫn NPN, trong đó điện trở được sử dụng làm bộ hạn chế dòng điện và bóng bán dẫn NPN được sử dụng làm công tắc. Đây là câu hỏi dành cho bạn, DTL là gì?