Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое резисторно-транзисторная логика, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое резисторно-транзисторная логика, rtl , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Выполнение скриптов на стороне клиента JavaScript, jqvery, JS фреймворки (Frontend).
резисторно-транзисторная логика ( RTL ), иногда также известная как транзисторно-резисторная логика ( TRL ), представляет собой класс цифровых схем , построенных с использованием резисторов в качестве входной сети и транзисторов с биполярным переходом (BJT) в качестве переключающих устройств. RTL — это самый ранний класс транзисторных цифровых логических схем; на смену ей пришли диодно-транзисторная логика (DTL) и транзисторно-транзисторная логика (TTL).
Схемы RTL сначала были построены на дискретных компонентах , но в 1961 году они стали первым семейством цифровых логических устройств , произведенным в виде монолитной интегральной схемы . Интегральные схемы RTL использовались в управляющем компьютере Apollo , разработка которого началась в 1961 году и который совершил первый полет в 1966 году.
Биполярный транзисторный переключатель — это простейший вентиль RTL ( инвертор или вентиль НЕ), реализующий логическое отрицание . Он состоит из каскада с общим эмиттером.с базовым резистором, включенным между базой и источником входного напряжения. Роль базового резистора заключается в расширении очень маленького диапазона входного напряжения транзистора (около 0,7 В) до уровня логической «1» (около 3,5 В) путем преобразования входного напряжения в ток. Его сопротивление определяется компромиссом: оно выбирается достаточно низким, чтобы насытить транзистор, и достаточно высоким, чтобы получить высокое входное сопротивление. Роль коллекторного резистора заключается в преобразовании тока коллектора в напряжение; его сопротивление выбирается достаточно высоким, чтобы насытить транзистор, и достаточно низким, чтобы получить низкое выходное сопротивление (большое разветвление ).
Схема однотранзисторного вентиля RTL NOR.
При использовании двух или более базовых резисторов (R 3 и R 4 ) вместо одного инвертор становится двухвходовым вентилем RTL NOR (см. рисунок справа). Логическая операция ИЛИ выполняется путем последовательного применения двух арифметических операций сложения и сравнения (цепь входных резисторов действует как параллельный сумматор напряжений с одинаково взвешенными входами, а следующий каскад транзисторов с общим эмиттером - как компаратор напряжения ).с порогом около 0,7 В). Эквивалентное сопротивление всех резисторов, подключенных к логической «1», и эквивалентное сопротивление всех резисторов, подключенных к логическому «0», образуют две ветви составного делителя напряжения, управляющего транзистором. Сопротивления базы и количество входов выбраны (ограничены) так, чтобы только одной логической «1» было достаточно для создания напряжения база-эмиттер, превышающего пороговое и, как следствие, насыщения транзистора. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Если все входные напряжения низкие (логический «0»), транзистор отключается. Понижающий резистор R 1 смещает транзистор до соответствующего порога включения-выключения. Выход инвертируется, поскольку напряжение коллектор-эмиттер транзистора Q 1принимается как выходной сигнал и имеет высокий уровень, когда входные сигналы низкие. Таким образом, аналоговая резистивная цепь и аналоговый транзисторный каскад выполняют логическую функцию ИЛИ.
Схема многотранзисторного вентиля RTL NOR, используемого в интегральных схемах компьютера управления Apollo .
Фотография микросхемы с двумя вентилями NOR с тремя входами, используемой для создания управляющего компьютера Apollo . Соединения (по часовой стрелке от центра сверху): земля, входы (3), выход, мощность (В куб.см ), выход, входы (3). Шесть транзисторов (две группы по три) находятся в центре. Тонкие провода, идущие от клемм к транзисторам, представляют собой резисторы.
Интегральные схемы затвора Flatpack RTL NOR в компьютере наведения Apollo
Ограничения однотранзисторного вентиля RTL NOR преодолеваются за счет реализации многотранзисторного RTL. Он состоит из набора параллельно соединенных транзисторных ключей, управляемых логическими входами (см. рисунок справа). В этой конфигурации входы полностью разделены и количество входов ограничено лишь малым током утечки запирающих транзисторов на выходе логической «1». Эта же идея позже была использована для построения вентилей DCTL , ECL , некоторых TTL (7450, 7460), NMOS и CMOS .
Чтобы обеспечить стабильность и предсказуемость выходного сигнала биполярных транзисторов, их базовые входы (V b или напряжение на базовой клемме) смещены.
Основное преимущество технологии RTL заключалось в том, что в ней использовалось минимальное количество транзисторов. В схемах, использующих дискретные компоненты, до появления интегральных схем транзисторы были самым дорогим компонентом в производстве. Раннее производство логики ИС (например, компания Fairchild в 1961 году) на короткое время использовало тот же подход, но быстро перешло к схемам с более высокими характеристиками, таким как диодно-транзисторная логика , а затем транзисторно-транзисторная логика (начиная с 1963 года в Sylvania Electric Products ), поскольку диоды и Транзисторы были не дороже резисторов в микросхемах.
Недостатком РТЛ является большая рассеиваемая мощность при включении транзистора за счет тока, протекающего в резисторах коллектора и базы. Это требует подачи большего тока и отвода тепла от цепей RTL. Напротив, схемы ТТЛ с выходным каскадом « тотем-полюс » минимизируют оба этих требования.
Еще одним ограничением RTL является ограниченное количество входов : 3 входа являются пределом для многих схем, прежде чем он полностью потеряет полезную помехозащищенность. [ нужна цитация ] Он имеет низкий запас по шуму . Ланкастер говорит, что вентили NOR интегральной схемы RTL (которые имеют один транзистор на вход) могут быть сконструированы с «любым разумным количеством» логических входов, и приводит пример вентиля NOR с 8 входами.
Стандартная интегральная схема RTL NOR -вентиль может управлять тремя другими подобными вентилями. В качестве альтернативы, его выходной мощности достаточно для управления двумя стандартными «буферами» RTL интегральной схемы, каждый из которых может управлять до 25 другими стандартными вентилями RTL NOR.
Различные компании применяли следующие методы ускорения дискретных RTL.
Скорость переключения транзисторов неуклонно возрастала со времени появления первых транзисторных компьютеров до настоящего времени. В Руководстве по транзисторам GE (7-е изд., стр. 181 или 3-е изд., стр. 97 или промежуточные издания) рекомендуется набирать скорость за счет использования высокочастотных транзисторов, конденсаторов или диода между базой и коллектором (параллельная отрицательная обратная связь ) . чтобы предотвратить насыщение.
Размещение конденсатора параллельно каждому входному резистору уменьшает время, необходимое управляющему каскаду для смещения в прямом направлении перехода база-эмиттер ведомого каскада. Инженеры и техники используют «RCTL» (резисторно-конденсаторно-транзисторную логику) для обозначения вентилей, оснащенных «ускоряющими конденсаторами». Схемы компьютера TX-0 лаборатории Линкольна включали в себя некоторые RCTL. Однако методы с использованием конденсаторов были непригодны для интегральных схем.
Использование высокого напряжения питания коллектора и ограничения диода уменьшило время зарядки емкости коллектора и проводки. Такая схема требовала диодной фиксации коллектора на уровне проектной логики. Этот метод также был применен к дискретной DTL ( диодно-транзисторной логике ).
Другой метод, который был знаком в логических схемах дискретных устройств, использовал диод и резистор, германиевый и кремниевый диод или три диода в схеме отрицательной обратной связи. Эти диодные схемы, известные как различные зажимы Бейкера, снижали напряжение, приложенное к базе, когда коллектор приближался к насыщению. Поскольку транзистор входил в насыщение менее глубоко, в нем накапливалось меньше носителей заряда. Следовательно, для очистки накопленного заряда во время выключения транзистора требовалось меньше времени. Низковольтный диод, предназначенный для предотвращения насыщения транзистора, был применен в семействах интегральной логики с использованием диодов Шоттки , как в Шоттки TTL .
Исследование, описанное в статье про резисторно-транзисторная логика, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое резисторно-транзисторная логика, rtl и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Выполнение скриптов на стороне клиента JavaScript, jqvery, JS фреймворки (Frontend)
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про резисторно-транзисторная логика
Комментарии
Оставить комментарий
Выполнение скриптов на стороне клиента JavaScript, jqvery, JS фреймворки (Frontend)
Термины: Выполнение скриптов на стороне клиента JavaScript, jqvery, JS фреймворки (Frontend)