Lógica de transistor de resistor: circuito, funcionamento, diferenças, características e suas aplicações

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Resistor Transistor Logic ou RTL foi inventado por Fairchild em 1961 após a descoberta dos ICs que se tornaram a tecnologia base para o desenvolvimento de semicondutores. Este é o primeiro CI composto por resistores e transistores bipolares. Tornou-se a principal família de lógica digital a ser criada como um IC monolítico. RTL foi a primeira família lógica com bipolar transistores e mais tarde foi completamente substituído pelo DTL (lógica diodo-transistor) posterior. Esses ICs foram usados ​​no Apollo Guidance Computer. Este artigo fornece breves informações sobre lógica do transistor resistor ou RTL.


O que é lógica de resistor-transistor (RTL)?

O primeiro circuito integrado composto de resistores e transistores bipolares é conhecido como lógica de transistor resistor. O nome RTL vem do fato de que as funções lógicas eram realizadas por redes de resistores, enquanto a amplificação do sinal era realizada por um transistor. A configuração básica RTL possui um único resistor de entrada e um único transistor, onde o resistor é usado como limitador de corrente e o transistor é usado como chave. Possui uma função lógica de inversor que inverte um sinal de entrada logicamente e o gera. A lógica resistor-transistor é usada para projetar e fabricar circuitos digitais que usa portas lógicas incluindo resistores e transistores.



Circuito Lógico Resistor Transistor

O circuito lógico básico usado com mais frequência em famílias de lógica digital é o circuito lógico de transistor resistor, que é um dispositivo bipolar saturado. O circuito lógico do transistor resistor é mostrado abaixo. Aqui o circuito usado é uma porta RTL NOR de 2 entradas que é projetada com resistores e transistores. Os resistores (R1 e R2) no circuito estão conectados no lado de entrada e os transistores (Q1 e Q2) estão conectados no lado de saída.

  Porta RTL NOR de duas entradas
Porta RTL NOR de duas entradas

Neste circuito, os terminais emissores dos transistores são conectados simplesmente ao terminal de aterramento. Os terminais coletores de dois transistores são acoplados em conjunto e fornecidos à alimentação de tensão através do resistor 'RC'. Neste circuito, o resistor do coletor também é chamado de resistor pull-up passivo.



Como funciona a lógica resistor-transistor?

A porta RTL NOR de 2 entradas funciona como; sempre que ambas as entradas do circuito como A e B estão na lógica 0, então não é suficiente ativar as portas de dois transistores. Assim, os dois transistores não funcionarão, então a tensão +VCC aparecerá na saída ‘Y’. Portanto, a saída deste circuito é lógica HIGH ou lógica 1 no terminal ‘Y’.

Sempre que qualquer uma das duas entradas for dada como lógica 1 ou tensão ALTA, o transistor de entrada da porta ALTA será ativado. Portanto, isso criará uma via para a alimentação de tensão ir para o GND através do resistor e transistor RC. Portanto, a saída deste circuito é lógica LOW ou lógica 0 no terminal ‘Y’.

Sempre que ambas as entradas do circuito estão em nível ALTO, isso aciona a ativação de ambos os transistores neste circuito. Assim, ele criará uma via para a alimentação de tensão alimentar o GND através do resistor e transistor RC. Portanto, a saída deste circuito é lógica LOW ou lógica 0 no terminal ‘Y’. A tabela verdade da porta NOR é mostrada abaixo.

Características

As características lógicas do transistor resistor incluem o seguinte.

  • A distribuição RTL – 5.
  • Seu atraso de propagação – 25 ns
  • Dissipação de energia RTL – 12 MW.
  • Margem de ruído para entrada de sinal baixo – 0,4 v.
  • Sua imunidade a ruídos é baixa.
  • Tem menos velocidade.

Diferença entre RTL, DTL e TTL

As diferenças entre RTL, DTL e TTL incluem o seguinte.

RTL

DTL

TTL

RTL significa lógica de transistor de resistor. DTL significa Lógica de transistor de diodo . TTL significa lógica transistor-transistor
RTL é projetado com transistores e resistores. Ele é projetado com BJTs, resistores e diodos. É construído com BJTs e resistores.
A resposta RTL é baixa. A resposta DTL é melhor A resposta TTL é muito melhor
A perda de energia RTL é alta A perda de energia DTL é baixa Sua perda de energia é muito baixa
O design RTL é muito simples. Seu design é simples. O design DTL é complexo.
RTL é usado em computadores antigos. DTL é aplicável em comutação básica e circuitos digitais. TTL é utilizado em CIs e circuitos digitais modernos.
A operação RTL é simples A operação DTL é rápida Sua operação é substancialmente mais lenta.

Vantagens desvantagens

O vantagens lógicas do transistor resistor inclui o seguinte.

  • O circuito RTL usa uma quantidade mínima de transistores para combinar vários sinais de entrada, o que ajuda a amplificar e inverter o sinal resultante combinado
  • Os portões RTL são simples e baratos.
  • Eles são úteis porque sinais normais e invertidos estão frequentemente disponíveis.
  • RTL é simples de projetar e tem menos componentes, o que o torna popular na eletrônica digital.
  • A lógica do transistor resistor é substituída por famílias lógicas muito avançadas, como TTL e CMOS, devido ao seu desempenho e eficiência aprimorados.
  • Reduz o uso de vários componentes semicondutores.

O desvantagens da lógica do transistor resistor inclui o seguinte.

  • A lógica do transistor resistor tem alta dissipação de corrente sempre que o transistor se comporta para sobrecarregar o resistor de polarização o/p.
  • Possui alta dissipação de potência sempre que o transistor é ligado, fornecendo corrente dentro dos resistores de base e coletor.
  • Tem fan-in limitado.
  • A velocidade desses circuitos é bastante lenta em comparação com outros tipos de famílias lógicas devido à utilização de transistores e resistores.
  • Os circuitos RTL são complexos.
  • Esses circuitos têm baixa imunidade a ruídos, o que os torna vulneráveis ​​a interferências e degradação do sinal.
  • Os circuitos RTL necessitam de níveis de tensão bastante elevados principalmente para um funcionamento adequado, o que limita a sua compatibilidade com outros sistemas.

Formulários

O aplicações da lógica do transistor resistor inclui o seguinte.

  • ICs RTL foram utilizados no Apollo Guidance Computer,
  • Estes são os circuitos lógicos fundamentais usados ​​em lógica digital famílias.

Assim, isso é uma visão geral da lógica resistor-transistor que é uma classe de circuitos digitais projetados com resistores e BJTs. RTL é um dos principais circuitos lógicos usados ​​em famílias lógicas digitais e é considerado a principal família lógica introduzida para ICs. As portas lógicas com tecnologia RTL são projetadas principalmente usando resistores e transistores NPN, onde os resistores são usados ​​como limitadores de corrente e os transistores NPN são usados ​​como chaves. Aqui fica uma pergunta para você: o que é DTL?