Сандық электрониканың диодты-транзисторлық логикасы.

Тақырып: Сандық электрониканың диодты-транзисторлық логикасы (DTL)

 

---

 

 Кіріспе

 

Сандық электроникада логикалық операцияларды жүзеге асыратын бірнеше технологиялар бар. Олардың ішінде диодты-транзисторлық логика (DTL) – логикалық элементтерді құруда қолданылатын ең алғашқы әдістердің бірі. DTL технологиясы логикалық схемаларда диодтар мен транзисторлар комбинациясын пайдаланып, негізгі логикалық операцияларды (AND, OR, NOT және т.б.) орындайды. Бұл логика типі транзисторлардың және диодтардың қарапайым құрылымын қолдануға мүмкіндік беріп, сандық схемотехниканың дамуына үлкен үлес қосты.

 

 Диодты-транзисторлық логиканың негіздері

 

Диодты-транзисторлық логикада логикалық операцияларды жүзеге асыру үшін диодтар мен транзисторлар қолданылады. Бұл схемада диодтар логикалық кірістер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді, ал транзисторлар шығыс сигналды өңдеуге жауап береді. DTL схемасы алдымен кіріс сигналдарын диодтар арқылы өңдейді, содан кейін транзисторлар арқылы күшейтіліп, шығысқа беріледі.

 

DTL схемаларында әрбір логикалық элемент белгілі бір функцияны орындайды. Мысалы, AND, OR, және NOT сияқты негізгі операцияларды диодтар мен транзисторлардың комбинациясы арқылы жүзеге асыруға болады.

 

 DTL логикалық элементтерінің жұмыс істеу принципі

 

DTL схемаларының жұмыс принципін түсіну үшін негізгі логикалық элементтердің жұмысын қарастырайық.

 

# 1. DTL AND элементі

 

DTL логикасында AND операциясын орындау үшін бірнеше диод параллель түрде жалғанады, олар әрбір кіріс сигналын логикалық түрде біріктіреді.

 

- AND схемасында диодтар бір нүктеге қосылады және әрбір кіріс сигналының төменгі деңгейі 0 логикалық деңгейінде болса, шығыста 0 пайда болады.

- Егер барлық кіріс сигналдары жоғары деңгейде (логикалық 1) болса, диодтар арқылы ток өтпейді, және шығыс транзистордың көмегімен жоғары деңгейге (логикалық 1) күшейтіледі.

 

Бұл схемада диодтар сигналдарды біріктіруге көмектеседі, ал транзистор шығыс сигналының деңгейін анықтайды.

 

# 2. DTL OR элементі

 

OR логикалық элементін құру үшін диодтар бір бағытта қосылып, әрбір кіріс логикалық 1 деңгейінде болғанда, шығыста логикалық 1 деңгейін қамтамасыз етеді.

 

- Егер OR схемасындағы бір кіріс 1 деңгейінде болса, диод арқылы ток өтеді, және шығыс деңгейі 1 болады.

- Егер барлық кірістер 0 деңгейінде болса, диодтар арқылы ток өтпейді, шығыста 0 деңгейі қалыптасады.

 

# 3. DTL NOT элементі

 

NOT элементі транзистордың көмегімен жүзеге асырылады. Бұл схема инверсия операциясын орындауға арналған, яғни кіріс 1 болғанда шығыс 0 болады және керісінше.

 

- Кіріс сигналы логикалық 1 болса, транзистор ашылады, және шығыста логикалық 0 деңгейі пайда болады.

- Кіріс сигналы логикалық 0 болса, транзистор жабылады, және шығыста логикалық 1 деңгейі пайда болады.

 

 DTL логикасының артықшылықтары мен кемшіліктері

 

Артықшылықтары:

1. Қарапайым құрылым: DTL схемасы диодтар мен транзисторлардың қарапайым комбинациясынан тұрады.

2. Құрылымның арзандығы: Диодтар мен транзисторлар арзанырақ, сондықтан DTL схемаларының құны төмен.

3. Техникалық оңай орындалуы: DTL схемаларын өндіру оңай, бұл олардың танымалдығын арттырады.

 

Кемшіліктері:

1. Жылдамдықтың төмендігі: DTL логикасының жұмыс жылдамдығы шектелген, себебі диодтар мен транзисторлар арасында өту уақыттары салыстырмалы түрде баяу.

2. Тұтынатын қуаттың жоғарылығы: DTL схемалары салыстырмалы түрде көп қуат тұтынады, әсіресе интегралды схемаларда.

3. Жоғары шу сезімталдығы: DTL схемалары сыртқы шу әсеріне сезімтал, бұл олардың жұмыс тұрақтылығын төмендетеді.

 

 DTL қолдану аясы

 

DTL технологиясы 1960-70 жылдар аралығында кеңінен қолданылды, әсіресе бірінші буын интегралды схемаларда. Кейбір негізгі қолдану аясы:

 

1. Есептеуіш құрылғылар: DTL логикасы алғашқы есептеуіш машиналарда және қарапайым логикалық есептеулерде қолданылды.

2. Сандық құрылғыларды басқару: Қарапайым контроллерлер мен сандық басқару жүйелерінде қолданылады.

3. Коммутация және сигнал өңдеу: DTL логикасы сигналдарды коммутациялауда және әртүрлі кішігірім сандық өңдеу құрылғыларында пайдаланылды.

 

Диодты-транзисторлық логика (DTL) – сандық электрониканың дамуындағы маңызды кезең болды. Бұл технология қарапайым диодтар мен транзисторлардың комбинациясын қолданып, логикалық операцияларды жүзеге асыруға мүмкіндік берді. DTL қазіргі таңда кеңінен қолданылмаса да, оның құрылымы мен жұмыс принципі сандық схемотехниканың дамуына және жаңа логикалық технологиялардың қалыптасуына үлкен ықпал етті.