Войти
Диодно-транзисторная логика (DTL ) - это класс цифровых схем, то есть прямой предок транзисторно-транзисторной логики. Он назван так потому, что функция логического стробирования (например, И) выполняется диодной цепью, а функция усиления - транзистором (в отличие от RTL и TTL ).
Схема базового двухвходового логического элемента DTL NAND. R3, R4 и V− сдвигают положительное выходное напряжение входного каскада DL ниже земли (для отключения транзистора при низком входном напряжении). Схема DTL, показанная на рисунке, состоит из трех этапов: вход каскад диодной логики (D1, D2 и R1), каскад сдвига промежуточного уровня (R3 и R4) и выходной каскад усилителя с общим эмиттером (Q1 и R2). Если на обоих входах A и B высокий уровень (логическая 1; около V +), то диоды D1 и D2 имеют обратное смещение. Резисторы R1 и R3 затем будут подавать ток, достаточный для включения Q1 (переводить Q1 в насыщение), а также обеспечивать ток, необходимый для R4. На базе Q1 будет небольшое положительное напряжение (V BE, около 0,3 В для германия и 0,6 В для кремния). Коллекторный ток включенного транзистора затем подтянет выход Q к низкому уровню (логический 0; V CE (sat), обычно менее 1 В). Если на одном или обоих входах низкий уровень, то, по крайней мере, один из входных диодов проводит и снижает напряжение на анодах до значения менее примерно 2 вольт. Затем R3 и R4 действуют как делитель напряжения, который делает базовое напряжение Q1 отрицательным и, следовательно, отключает Q1. Ток коллектора Q1 будет по существу нулевым, поэтому R2 поднимет выходное напряжение Q на высокий уровень (логическая 1; около V +).
В IBM 1401 (анонсированный в 1959 г.) использовались схемы DTL, подобные схеме, показанной на рисунке. IBM назвала эту логику «транзисторной диодной логикой» (CTDL). CTDL избежал ступени сдвига уровня (R3 и R4) за счет чередования вентилей на основе NPN и PNP, работающих от разных напряжений источника питания. 1401 использовал германиевые транзисторы и диоды в своих основных затворах. 1401 также добавил индуктор последовательно с R2. В физической упаковке использовалась Стандартная модульная система IBM.
. В версии затвора DTL с интегральной схемой R3 заменен двумя последовательно включенными диодами смещения уровня. Также нижняя часть R4 соединена с землей, чтобы обеспечить ток смещения для диодов и путь разряда для базы транзистора. Получающаяся в результате интегральная схема работает от единственного источника питания.
В 1962 году Signetics представила семейство серии SE100, первые микросхемы DTL большого объема. В 1964 году Fairchild выпустила микрологическое семейство DTμL серии 930, которое имело лучшую помехозащищенность, меньший размер кристалла и меньшую стоимость. Это было наиболее коммерчески успешное семейство DTL, скопированное другими производителями ИС.
Цифровые часы, сделанные только на дискретных транзисторах, диодах и резисторах, без интегральных схем. В этих часах используются 550 переключающих диодов и 196 транзисторов, чтобы разделить частоту линии электропередачи 60 Гц до одного импульса в секунду и обеспечить отображение часов, минут и секунд. Задержка распространения DTL относительно велика. Когда транзистор переходит в насыщение из-за высокого уровня входов, заряд сохраняется в базовой области. Когда он выходит из состояния насыщения (один вход становится низким), этот заряд должен быть удален, и он будет доминировать во времени распространения.
Один из способов ускорить DTL - добавить небольшой конденсатор "ускорения" через R3. Конденсатор помогает выключить транзистор, снимая накопленный базовый заряд; конденсатор также помогает включить транзистор, увеличивая начальную мощность базы.
Другой способ ускорить DTL - избежать насыщения переключающего транзистора. Это можно сделать с помощью зажима Бейкера . Зажим Бейкера назван в честь Ричарда Х. Бейкера, который описал его в своем техническом отчете 1956 года «Коммутационные схемы с максимальной эффективностью».
В 1964 году Джеймс Р. Биард подал патент на Транзистор Шоттки. В его патенте диод Шоттки предотвращал насыщение транзистора за счет минимизации прямого смещения на переходе коллектор-база транзистора, тем самым уменьшая инжекцию неосновных носителей до незначительной величины. Диод также мог быть встроен в тот же кристалл, он имел компактную компоновку, не имел накопителя заряда неосновных носителей и был быстрее, чем обычный диод с переходом. Его патент также показал, как транзистор Шоттки можно использовать в схемах DTL и повысить скорость переключения других схем с насыщенной логикой, таких как Schottky-TTL, при невысокой стоимости.
Основным преимуществом по сравнению с более ранней логикой резистора-транзистора является усиление разветвления. Кроме того, для увеличения разветвления можно использовать дополнительный транзистор и диод.
