Logique du transistor à résistance : circuit, fonctionnement, différences, caractéristiques et ses applications

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La résistance transistor logique ou RTL a été inventée par Fairchild en 1961 après la découverte des circuits intégrés qui sont devenus la technologie de base pour le développement des semi-conducteurs. Il s'agit du premier IC composé de résistances & transistors bipolaires. Il s’agit de la principale famille de logique numérique créée sous la forme d’un circuit intégré monolithique. RTL a été la première famille logique bipolaire transistor et plus tard, il a été complètement remplacé par le dernier DTL (logique diode-transistor). Ces circuits intégrés ont été utilisés dans l'ordinateur de guidage Apollo. Cet article fournit de brèves informations sur logique de transistor de résistance ou RTL.


Qu'est-ce que la logique de transistor à résistance (RTL) ?

Le premier circuit intégré composé de résistances et de transistors bipolaires est connu sous le nom de logique à transistor à résistance. Le nom de RTL vient du fait que les fonctions logiques étaient réalisées par des réseaux de résistances tandis que l'amplification du signal était réalisée par un transistor. La configuration RTL de base a une seule résistance d'entrée et un seul transistor où la résistance est utilisée comme limiteur de courant et le transistor est utilisé comme commutateur. Il dispose d'une fonction logique d'inverseur qui inverse logiquement un signal d'entrée et le produit. La logique résistance-transistor est utilisée pour concevoir et fabriquer circuits numériques qui utilise des portes logiques y compris les résistances et les transistors.



Circuit logique de transistor de résistance

Le circuit logique de base utilisé le plus fréquemment dans les familles logiques numériques est le circuit logique à transistor à résistance qui est un dispositif bipolaire saturé. Le circuit logique du transistor à résistance est illustré ci-dessous. Ici, le circuit utilisé est une porte RTL NOR à 2 entrées conçue avec des résistances et des transistors. Les résistances (R1 et R2) du circuit sont connectées du côté entrée et les transistors (Q1 et Q2) sont connectés du côté sortie.

  Porte RTL NOR à deux entrées
Porte RTL NOR à deux entrées

Dans ce circuit, les bornes émettrices des transistors sont simplement connectées à la borne de masse. Les bornes du collecteur de deux transistors sont couplées conjointement et fournies à l'alimentation en tension à travers la résistance « RC ». Dans ce circuit, la résistance du collecteur est également appelée résistance de rappel passive.



Comment fonctionne la logique résistance-transistor ?

La porte RTL NOR à 2 entrées fonctionne comme : chaque fois que les deux entrées du circuit comme A et B sont à 0 logique, alors il ne suffit pas d'activer les grilles de deux transistors. Ainsi, les deux transistors ne fonctionneront pas, donc la tension +VCC apparaîtra à la sortie « Y ». Par conséquent, la sortie de ce circuit est logique HAUT ou logique 1 à la borne « Y ».

Chaque fois que l'une des deux entrées est donnée comme logique 1 ou tension HAUTE, alors le transistor d'entrée de grille HAUTE sera activé. Cela créera donc une voie pour que l'alimentation en tension aille au GND à travers la résistance RC et le transistor. Par conséquent, la sortie de ce circuit est logique BAS ou logique 0 à la borne « Y ».

Chaque fois que les deux entrées du circuit sont ÉLEVÉES, les deux transistors de ce circuit sont activés. Ainsi, il créera une voie pour que l'alimentation en tension alimente le GND à travers la résistance RC et le transistor. Par conséquent, la sortie de ce circuit est logique BAS ou logique 0 à la borne « Y ». La table de vérité de la porte NOR est présentée ci-dessous.

Caractéristiques

Les caractéristiques logiques du transistor à résistance sont les suivantes.

  • La diffusion de RTL – 5.
  • Son délai de propagation – 25 ns
  • Dissipation de puissance RTL – 12 MW.
  • Marge de bruit pour une entrée de signal faible – 0,4 v.
  • Son immunité au bruit est faible.
  • Il a moins de vitesse.

Différence entre RTL, DTL et TTL

Les différences entre RTL, DTL et TTL sont les suivantes.

RTL

DTL

Durée de vie

RTL signifie Résistance transistor logique. DTL signifie Logique transistor diode . TTL signifie logique transistor-transistor
RTL est conçu avec des transistors et des résistances. Il est conçu avec des BJT, des résistances et des diodes. Il est construit avec des BJT et des résistances.
La réponse RTL est faible. La réponse DTL est meilleure La réponse TTL est bien meilleure
La perte de puissance RTL est élevée La perte de puissance DTL est faible Sa perte de puissance est très faible
La conception RTL est très simple. Sa conception est simple. La conception DTL est complexe.
RTL est utilisé dans les anciens ordinateurs. DTL est applicable dans les circuits de commutation et numériques de base. TTL est utilisé dans les circuits intégrés et les circuits numériques modernes.
Le fonctionnement RTL est simple Le fonctionnement DTL est rapide Son fonctionnement est nettement plus lent.

Avantages désavantages

Le avantages de la logique du transistor à résistance inclure les éléments suivants.

  • Le circuit RTL utilise un minimum de transistors pour combiner divers signaux d'entrée, ce qui aide à amplifier et inverser le signal résultant combiné.
  • Les portails RTL sont simples et peu coûteux.
  • Ceux-ci sont pratiques car des signaux normaux et inversés sont fréquemment disponibles.
  • RTL est simple à concevoir et comporte moins de composants, ce qui le rend populaire dans l'électronique numérique.
  • La logique des transistors à résistance est remplacée par des familles logiques très avancées telles que TTL et CMOS en raison de leurs performances et de leur efficacité améliorées.
  • Cela réduit l’utilisation de plusieurs composants semi-conducteurs.

Le inconvénients de la logique du transistor à résistance inclure les éléments suivants.

  • La logique du transistor à résistance présente une dissipation de courant élevée chaque fois que le transistor se comporte de manière à surcharger la résistance de polarisation o/p.
  • Il présente une dissipation de puissance élevée chaque fois que le transistor est activé en fournissant du courant dans les résistances de base et de collecteur.
  • Son fan-in est limité.
  • La vitesse de ces circuits est assez lente par rapport aux autres types de familles logiques en raison de l'utilisation de transistors et de résistances.
  • Les circuits RTL sont complexes.
  • Ces circuits ont une faible immunité au bruit, ce qui les rend vulnérables aux interférences et à la dégradation du signal.
  • Les circuits RTL nécessitent principalement des niveaux de tension assez élevés pour fonctionner correctement, ce qui limite leur compatibilité avec d'autres systèmes.

Applications

Le applications de la logique des transistors à résistance inclure les éléments suivants.

  • Les circuits intégrés RTL ont été utilisés dans l'ordinateur de guidage Apollo,
  • Ce sont les circuits logiques fondamentaux utilisés dans logique numérique des familles.

Ainsi, c'est un aperçu de la logique résistance-transistor qui est une classe de circuits numériques, conçus avec des résistances et des BJT. RTL est l'un des principaux circuits logiques utilisés dans les familles logiques numériques et est considéré comme la principale famille logique introduite pour les circuits intégrés. Les portes logiques dotées de la technologie RTL sont principalement conçues en utilisant des résistances et des transistors NPN, les résistances étant utilisées comme limiteurs de courant et les transistors NPN comme commutateurs. Voici une question pour vous, qu'est-ce que le DTL ?