ダイオードトランジスタロジックとは

ダイオードトランジスタロジックは、電気信号を処理するために現代のデジタルエレクトロニクスで使用される特定のクラスの回路を指します。 これらの回路の構成には、バイポーラ接合トランジスタ、半導体ダイオード、抵抗が使用されます。 ダイオードトランジスタロジック回路は、ダイオードを使用してロジック機能を実行し、トランジスタを使用して増幅機能を実行します。 これは、ロジックと増幅機能の両方にバイポーラ接合トランジスタと抵抗を使用する、ダイオードトランジスタ論理の前身である抵抗トランジスタ論理回路とは対照的です。

ゲートと呼ばれるデジタル論理回路は、加算、減算、乗算、除算などの電気信号の機能を実行します。 たとえば、ANDゲートには、1と2の番号が付けられた2つの入力と1つの出力があります。 入力1と入力2の両方で信号が高い場合、ゲートは出力から高い信号を送信します。 エンジニアは、さまざまな入力の組み合わせに応じて論理的かつ予測可能な動作をするため、これらの論理回路を呼び出します。

ANDゲートの例では、入力の任意の組み合わせに対して特定の方法でしか応答できません。 論理ゲートの潜在的な応答は、単純な数式のセットとしてリストされることがよくあります。 最初の項が入力1、2番目の項が入力2、合計がゲートの出力である2入力ANDゲートの可能な応答は次のとおりです。0+ 0 = 0、1 + 0 = 0、 0 + 1 = 0および1 + 1 = 1。 論理ゲートには、NAND、OR、NORゲートなど、他の多くのタイプがあります。 これらの各論理ゲートは、組み合わされたときに、電気信号入力の任意の組み合わせで数学的実行の任意の組み合わせを実行できる論理関数の異なるセットを提供します。

電子機器の最初の論理機能は手動スイッチを介して実行され、必要な信号が提供されていることをオペレーターが確認すると、通常は一連のライトで示されるスイッチを切り替えて出力します。 その後、これらの機能は電子リレーで自動化されました。 これらのデバイスは大きくて低速であり、人為的ミスと機械的故障に悩まされていました。

ソリッドステートトランジスタの出現により、出力を提供するために自然に2つの入力を必要とするデバイス、ゲーティング機能がより高速で信頼性が高くなり、最初の真のデジタルロジック回路が構築され、抵抗を使用して抵抗-トランジスタロジックを作成しました（RTL）テクノロジー。 技術が進歩するにつれて、抵抗の代わりに半導体ダイオードを使用すると、論理ゲートの動作速度が向上するだけでなく、ファンインが大きくなることがわかりました。入力。 このようにして、ダイオードゲートロジック技術（DTL）が誕生し、これが論理ゲートの標準になりました。

トランジスタ技術が成長するにつれて、電界効果トランジスタなどの新しいデバイスがエンジニアに利用可能になりました。 これらのデバイスは、ダイオードトランジスタロジック回路で使用されるトランジスタよりも高速で小型であり、消費電力も少なくなります。 DTLダイオードの代わりに電界効果トランジスタを使用すると、結果として得られるロジックゲートははるかに高速に動作し、複数の出力を持つことができます。 その結果、TTLと呼ばれるこの新しいトランジスタ-トランジスタロジックテクノロジは、DTLを広く置き換え、ロジックゲート構造の新しい標準になりました。