Lógica de diodo-transistor
La lógica diodo-transistor ( DTL ) es una clase de circuitos digitales que es el antepasado directo de la lógica transistor-transistor . Se llama así porque la función de activación lógica (por ejemplo, Y) la realiza una red de diodos y la función de amplificación la realiza un transistor (a diferencia de RTL y TTL ).
El circuito DTL que se muestra en la imagen consta de tres etapas: una etapa lógica de diodo de entrada (D1, D2 y R1), una etapa de cambio de nivel intermedio (R3 y R4) y una etapa de amplificador de emisor común de salida (Q1 y R2). Si ambas entradas A y B son altas (lógica 1; cerca de V +), entonces los diodos D1 y D2 tienen polarización inversa. Las resistencias R1 y R3 entonces proporcionarán suficiente corriente para encender Q1 (conducir Q1 a la saturación) y también suministrar la corriente que necesita R4. Habrá un pequeño voltaje positivo en la base de Q1 (V BE , aproximadamente 0.3 V para germanio y 0.6 V para silicio). La corriente del colector del transistor encendido bajará la salida Q (0 lógico; V CE (sat), generalmente menos de 1 voltio). Si una o ambas entradas son bajas, entonces al menos uno de los diodos de entrada conduce y tira del voltaje en los ánodos a un valor inferior a aproximadamente 2 voltios. R3 y R4 luego actúan como un divisor de voltaje que hace que el voltaje base de Q1 sea negativo y, en consecuencia, apaga Q1. La corriente del colector de Q1 será esencialmente cero, por lo que R2 elevará el voltaje de salida Q (lógica 1; cerca de V +).
El IBM 1401 (anunciado en 1959 [1] ) utilizó circuitos DTL similares al circuito que se muestra en la imagen. [2] IBM llamó a la lógica "lógica de diodo de transistor complementado" (CTDL). [3] CTDL evitó la etapa de cambio de nivel (R3 y R4) alternando puertas basadas en NPN y PNP que operan con diferentes voltajes de suministro de energía. Los circuitos basados en NPN usaban + 6V y -6V y el transistor cambiaba a cerca de -6V, los circuitos basados en PNP usaban 0V y -12V y el transistor cambiaba a cerca de 0V. Así, por ejemplo, una puerta NPN impulsada por una puerta PNP vería el voltaje de umbral de -6V en el medio del rango de 0V a -12V. De manera similar, la puerta PNP cambia a 0 V impulsada por un rango de 6 V a -6 V. El 1401 usó germaniotransistores y diodos en sus puertas básicas. [4] El 1401 también agregó un inductor en serie con R2. [4] [5] El embalaje físico utilizó el Sistema Modular Estándar de IBM .
En una versión de circuito integrado de la puerta DTL, R3 se reemplaza por dos diodos de cambio de nivel conectados en serie. Además, la parte inferior de R4 está conectada a tierra para proporcionar una corriente de polarización para los diodos y una ruta de descarga para la base del transistor. El circuito integrado resultante funciona con una única tensión de alimentación. [6] [7] [8]
En 1962, Signetics presentó la familia de la serie SE100, los primeros chips DTL de gran volumen. En 1964, Fairchild lanzó la familia micrológica DTμL de la serie 930 que tenía una mejor inmunidad al ruido, una matriz más pequeña y un costo más bajo. Fue la familia DTL de mayor éxito comercial y fue copiada por otros fabricantes de circuitos integrados. [9] [10]
El retardo de propagación DTL es relativamente grande. Cuando el transistor entra en saturación debido a que todas las entradas son altas, la carga se almacena en la región base. Cuando sale de la saturación (una entrada baja), esta carga debe eliminarse y dominará el tiempo de propagación.
