مستخدم:Baselkhamis/منطق مقاومة-مقحل(ترانزيستور)
المنطق المقاوم الترانزستور (RTL) هو فئة من الدوائر الرقمية التي تم إنشاؤها باستخدام المقاومات مثل شبكة المدخلات والترانزستورات تقاطع ثنائي القطب (BJTs)مثل مفاتيح التشغيل الكربائية .RTL هو أقرب فئة من ترانزستوريزد دائرة المنطق الرقمي المستخدمة؛ وتشمل فئات أخرى ديود-الترانزستور المنطق (DTL) والترانزستور الترانزستور المنطق (TTL). تم إنشاء الدوائر RTL أولا مع مكونات منفصلة، ولكن في عام 1961 أصبح أول عائلة المنطق الرقمي أن يتم إنتاجها كدائرة متكاملة متجانسة. تم استخدام الدوائر المتكاملة RTL في أبولو غويدانس كومبيوتر، الذي بدأ تصميمه في عام 1961 والذي طار لأول مرة في عام 1966. [1]
التنفيذ[عدل]
منطق مقاومة-ترانزستور (RTL) العاكس [عدل]
مفتاح كهربائي للترانزستور ثنائي القطب هو أبسط بوابة RTL (العاكس أو بوابة NOT ) لتنفيذ النفي المنطقي. وهو يتألف من مرحلة باعث-مشترك مع المقاومة عند القاعدة المتصلة بين القاعدة ومصدر الجهد المدخل. دور المقاومة القاعدة هو توسيع نطاق الجهد الترانزستور الجهد المهمل (حوالي 0.7 V) إلى منطقي "1" مستوى (حوالي 3.5 V) عن طريق تحويل الجهد المدخلات إلى التيار. يتم تسوية مقاومتها من خلال حل وسط: يتم اختيارها منخفضة بما فيه الكفاية لتشبع الترانزستور وارتفاع بما فيه الكفاية للحصول على مقاومة عالية المدخلات. دور مقاومة الجامع هو تحويل التيار الجامع الى جهد. يتم اختيار مقاومته عالية بما فيه الكفاية لتشبع الترانزستور ومنخفض بما فيه الكفاية للحصول على مقاومة منخفضة عند المنتج (fan-out عالية).
بوابة الترانزستور الواحد RTL NOR [عدل]
مع اثنين أو أكثر من مقاومات القاعدة (R3 و R4) بدلا من واحدة، يصبح العاكس لديه مُدخلين اثنين RTL لبوابة NOR (انظر الشكل على اليمين). يتم تنفيذ العملية المنطقية أور بتطبيق التوالي على إضافة العمليات الحسابية ومقارنتها (شبكة مقاوم المدخلات بمثابة صيف الجهد الموازي مع المدخلات المرجح على قدم المساواة والمرحلة الترانزستور المشتركة باعث التالية كمقارنة الجهد مع عتبة حوالي 0.7 V) . المقاومة المكافئة لجميع المقاومات متصلة منطقية "1" ومقاومة مكافئة من جميع المقاومات متصلة المنطقية "0" شكل ساقيه من مقسم الجهد تتألف قيادة الترانزستور. ويتم اختيار المقاومات الأساسية وعدد المدخلات (محدودة) بحيث يكون منطقيا واحدا فقط "1" كافيا لخلق جهد باعث قاعدة يتجاوز العتبة، ونتيجة لذلك، يشبع الترانزستور. إذا كانت جميع الفولتية مساهمة منخفضة (المنطقية "0")، هو قطع الترانزستور. يحول المقاوم المنسوج R1 الترانزستور إلى العتبة المناسبة. يتم عكس المخرجات منذ يتم أخذ الجهد جامع باعث الترانزستور Q1 كما الإخراج، وارتفاع عند المدخلات منخفضة. وهكذا، فإن شبكة مقاوم التناظرية ومرحلة الترانزستور التناظرية تؤدي وظيفة المنطق نور.
الترانزستور المتعدد او بوابة RTL NOR [عدل]
يتم التغلب على القيود المفروضة على الترانزستور الواحد بوابة RTL NOR من قبل الترانزستور المتعدد RTL التنفيذ . وهو يتألف من مجموعة من مفاتيح الترانزستور متصلة موازية مدفوعة من المدخلات منطق (انظر الشكل على اليمين). في هذا التكوين، يتم فصل المدخلات تماما، ويقتصر عدد المدخلات فقط من قبل تيار تشبع عكسي صغير من الترانزستورات قطع عند الانتاج المنطقي "1". وقد استخدمت نفس الفكرة في وقت لاحق لبناء البوابات. DCTL، ECL، بعض TTL (7450، 7460)، NMOS و CMOS
مزايا[عدل]
والميزة الرئيسية للتكنولوجياRTL هي أنها تستخدم الحد الأدنى لعدد الترانزستورات. في الدوائر التي تستخدم مكونات منفصلة، قبل الدوائر المتكاملة، كانت الترانزستورات المكون الأغلى للإنتاج. الاستخدام المبكر الدوائر المتكاملة المنطقية (مثل فيرتشايلد في عام 1961) نفس النهج لفترة وجيزة، ولكنه انتقل بسرعة إلى دوائر عالية الأداء مثل ديود-ترانزستور المنطق ومن ثم الترانزستور الترانزستور المنطق (ابتداء من 1963 في سيلفانيا)، منذ الثنائيات والترانزستورات لا أكثر تكلفة من المقاومات في الدوائر المتكاملة.
محددات[عدل]
عيب RTL هو تبديد الطاقة العالية عند تشغيل الترانزستور، من خلال تدفق الحالي في جامع ومقاومات القاعدة. وهذا يتطلب توفير المزيد من التيار للحرارة وإزالتها من دوائرRTL . وعلى النقيض من ذلك، فإن دوائر TTL مع مرحلة إخراج "القطب الطوطم" تقلل كلا من هذه المتطلبات.
وكان هناك قيد اخر لدى RTL وهو محدودية fan-in: ثلاث مدخلات هي الحد الأقصى لتصاميم الدوائر، قبل أن تفقد تماما الحصانة الضوضاء صالحة للاستعمال. يحتوي على هامش ضوضاء منخفض. يقول لانكستر أن البوابات للدوائر المتكاملة RTL NOR (التي لديها الترانزستور واحد لكل المدخلات) يمكن أن تشيد مع "أي عدد معقول" من المدخلات المنطق، ويعطي مثالا على بوابة نور 8 المدخلات.
يمكن للدائرة المتكاملة القياسية رتل نور بوابة دفع ما يصل إلى 3 بوابات مماثلة أخرى. بدلا من ذلك، لديها ما يكفي من الإخراج لدفع ما يصل إلى 2 الدوائر المتكاملة القياسية رتل "مخازن"، كل منها يمكن أن تدفع ما يصل إلى 25 بوابات RTL NOR القياسية الأخرى.
تسريع RTL[عدل]
تسريع الشركات رتلفاريوس تطبيق أساليب تسريع التالية ل RTLمنفصلة.
وقد زادت سرعة التحول الترانزستور باطراد من أجهزة الكمبيوتر ترانزيستوريد الأولى من خلال الحاضر. ويوصي دليل الترانزستور GE (الطبعة السابعة، ص 181، أو الطبعة الثالثة، ص 97 أو طبعات وسيطة) كسب السرعة باستخدام الترانزستورات ذات التردد العالي، أو المكثفات، أو الصمام الثنائي من قاعدة إلى جامع (ردود فعل سلبية موازية) لمنع التشبع.
وضع مكثف بالتوازي مع كل المقاوم المدخلات يقلل من الوقت اللازم لمرحلة القيادة إلى الأمام تحيز تقاطع قاعدة باعث المرحلة مدفوعة. يستخدم المهندسون والفنيون "ركيتل" (منطق الترانزستور المكثف المقاوم) لتعيين البوابات المزودة ب "المكثفات السريعة". وشملت دوائر مختبر لينكولن TX-0 computer's بعض ركيتل. ومع ذلك، فإن الأساليب التي تنطوي على المكثفات غير مناسبة للدوائر المتكاملة. [بحاجة لمصدر]
باستخدام جامع (collector) عالي الجهد و ديود مثبت (clamping) ذو وقت شحن منخفض لدى الجامع و القاعدة و اسلاك السعة. هذا هو الترتيب المطلوب, بان يجعل الديود الالقط (clamping) الجامع يصل الى مستوى التصميم المنطقي . تم تطبيق هذه الطريقة أيضا على Discrete DTL (ديود-الترانزستور المنطق).
طريقة أخرى كانت مألوفة في الدوائر منطقية منفصلة الجهاز (discrete-device ) تستخدم ديود ومقاومة ، والجرمانيوم ديود من السيليكون، أو ثلاثة ديودات فيالتغذية الراجة السلبية. هذه الشبكات الديود المعروفة باسم مختلف Baker clamps لخفض الجهد المطبق على القاعدة كما اقترب الجامع لمرحلة الاشباع . لأن الترانزستور اصبح أقل عمقا في مرحلة التشبع، الترانزستور راكم أقل ناقلات الشحنة المخزنة. ولذلك، كان هناك حاجة إلى وقت أقل لمسح الشحنة المحمولة أثناء عملية إيقاف الترانزستور. تم تطبيق ديود ذو الجهد المنخفض الذي تم ترتيبه لمنع تشبع الترانزستور إلى أسر الدوائر المنطقية المتكاملة باستخدام الديودات الشوتكية، كما هو الحال في شوتكي TTL.
References[عدل]
[[تصنيف:دارات متكاملة]]