موضوع مقاله: منطق دیود-ترانزیستور | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # منطق دیود-ترانزیستور | مقدمه: مقاومت‌های R3، R4 و V− ولتاژ خروجی مثبت طبقه DL ورودی را به زیر زمین منتقل می‌کنند (تا ترانزیستور را در ولتاژ ورودی پایین قطع کنند). | ## بخش 1: منطق دیود-ترانزیستور | منطق دیود-ترانزیستور ( DTL ) دسته‌ای از مدارهای دیجیتال است که جد مستقیم منطق ترانزیستور-ترانزیستور محسوب می‌شود. این منطق به این دلیل به این نام خوانده می‌شود که توابع گیتینگ منطقی AND و OR توسط منطق دیود انجام می‌شوند، در حالی که وارونگی منطقی (NOT) و تقویت (فراهم کردن بازیابی سیگنال) توسط ترانزیستور انجام می‌شود (برخلاف منطق مقاومت-ترانزیستور (RTL) و منطق ترانزیستور-ترانزیستور (TTL). پیاده‌سازی‌ها مدار DTL نشان داده شده در تصویر اول شامل سه مرحله است: یک مرحله منطقی دیود ورودی (D1، D2 و R1)، یک مرحله تغییر سطح میانی (R3 و R4) و یک مرحله تقویت‌کننده امیتر مشترک خروجی (Q1 و R2). اگر هر دو ورودی A و B بالا باشند (منطق ۱؛ نزدیک V+)، دیودهای D1 و D2 بایاس معکوس می‌شوند. سپس مقاومت‌های R1 و R3 جریان کافی برای روشن کردن Q1 (هدایت Q1 به اشباع) و همچنین جریان مورد نیاز R4 را تأمین می‌کنند. یک ولتاژ مثبت کوچک روی بیس Q1 وجود خواهد داشت ( VBE ، حدود ۰.۳ ولت برای ژرمانیوم و ۰.۶ ولت برای سیلیکون). جریان کلکتور ترانزیستور روشن، خروجی Q را به پایین می‌کشد (منطق ۰؛ VCE(sat) ، معمولاً کمتر از ۱ ولت). اگر یکی یا هر دو ورودی پایین باشند، حداقل یکی از دیودهای ورودی هدایت می‌کند و ولتاژ را در آندها به مقداری کمتر از حدود ۲ ولت می‌رساند. سپس R3 و R4 به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ عمل می‌کنند که ولتاژ بیس Q1 را منفی می‌کند و در نتیجه Q1 را خاموش می‌کند. جریان کلکتور Q1 اساساً صفر خواهد بود، بنابراین R2 ولتاژ خروجی Q را به سمت بالا (منطق ۱؛ نزدیک به V+) می‌کشاند. تا سال ۱۹۵۲، IBM ترانزیستورها را با اصلاح دیودهای ژرمانیوم موجود در بازار تولید می‌کرد و پس از آن، کارخانه تولید ترانزیستورهای اتصال آلیاژی خود را در پوگکیپسی تأسیس کرد. | ## بخش 2: منطق دیود-ترانزیستور | در اواسط دهه ۱۹۵۰، از منطق دیودی در IBM 608 استفاده شد که اولین کامپیوتر تمام ترانزیستوری در جهان بود. یک کارت واحد، چهار مدار دو طرفه یا سه مدار سه طرفه یا یک مدار هشت طرفه را در خود جای می‌داد. [ نیازمند منبع ] طراحان کامپیوتر هدایت D-17B مدل ۱۹۶۲، تا حد امکان از منطق دیود-مقاومت استفاده کردند تا تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده را به حداقل برسانند. مدارهای مبتنی بر NPN از +6V و -6V استفاده می‌کردند و ترانزیستور در نزدیکی -6V سوئیچ می‌کرد، مدارهای مبتنی بر PNP از 0V و -12V استفاده می‌کردند و ترانزیستور در نزدیکی 0V سوئیچ می‌کرد. بنابراین، به عنوان مثال، یک گیت NPN که توسط یک گیت PNP هدایت می‌شود، ولتاژ آستانه -6V را در وسط محدوده 0V تا -12V می‌بیند. به طور مشابه، برای گیت PNP، سوئیچینگ در 0V که توسط محدوده 6V تا -6V هدایت می‌شود، انجام می‌شود. یکپارچه در یک نسخه مدار مجتمع از گیت DTL، R3 با دو دیود تغییر سطح که به صورت سری متصل شده‌اند، جایگزین شده است. همچنین پایین R4 به زمین متصل شده است تا جریان بایاس برای دیودها و یک مسیر تخلیه برای بیس ترانزیستور فراهم کند. در سال ۱۹۶۲، شرکت سیگنتیکس خانواده سری SE100، اولین محصول این شرکت و اولین خانواده تراشه DTL با حجم بالا را معرفی کرد. در سال ۱۹۶۴، شرکت فیرچایلد خانواده میکرولوجیک DTμL سری ۹۳۰ را منتشر کرد که دارای مصونیت نویز بهتر، قالب کوچکتر و هزینه کمتر بود. این خانواده از نظر تجاری موفق‌ترین خانواده DTL بود و توسط سایر تولیدکنندگان IC کپی شد. | ## بخش 3: منطق دیود-ترانزیستور | فرکانس خط برق هرتز را تا یک پالس در ثانیه کاهش داده و نمایش ساعت، دقیقه و ثانیه را فراهم می‌کند. وقتی ترانزیستور از حالت بالا بودن همه ورودی‌ها به حالت اشباع می‌رود، بار در ناحیه بیس ذخیره می‌شود. وقتی از حالت اشباع خارج می‌شود (یک ورودی پایین می‌رود) این بار باید حذف شود و بر زمان انتشار تأثیر می‌گذارد. یک راه برای افزایش سرعت DTL، اضافه کردن یک خازن کوچک "افزایش سرعت" در دو سر R3 است. خازن با حذف بار ذخیره شده در بیس، به خاموش شدن ترانزیستور کمک می‌کند؛ خازن همچنین با افزایش محرک اولیه بیس، به روشن شدن ترانزیستور کمک می‌کند. گیره بیکر به نام ریچارد اچ.بیکر، که آن را در گزارش فنی خود در سال ۱۹۵۶ با عنوان «مدارهای سوئیچینگ با حداکثر راندمان» توصیف کرد. در حق ثبت اختراع خود، دیود شاتکی با به حداقل رساندن بایاس مستقیم در محل اتصال ترانزیستور کلکتور-بیس، از اشباع ترانزیستور جلوگیری می‌کرد و در نتیجه تزریق حامل اقلیت را به مقدار ناچیزی کاهش می‌داد. این دیود همچنین می‌توانست در همان قالب مجتمع شود، طرح‌بندی فشرده‌ای داشت، هیچ ذخیره‌سازی بار حامل اقلیتی نداشت و سریع‌تر از یک دیود اتصال معمولی بود. حق ثبت اختراع او همچنین نشان داد که چگونه می‌توان از ترانزیستور شاتکی در مدارهای DTL استفاده کرد و سرعت سوئیچینگ سایر طرح‌های منطقی اشباع، مانند شاتکی-TTL را با هزینه کم بهبود بخشید. ملاحظات مربوط به رابط کاربری یک مزیت عمده نسبت به منطق مقاومت-ترانزیستور قبلی، افزایش ورودی-فن است. | ## جمع‌بندی | علاوه بر این، برای افزایش خروجی-فن، می‌توان از یک ترانزیستور و دیود اضافی استفاده کرد.