O que é lógica de diodo-transistor?

A lógica diodo-transistor refere-se a uma classe específica de circuito usado na eletrônica digital moderna para processar sinais elétricos. A construção desses circuitos emprega transistores de junção bipolar, diodos semicondutores e resistores. Um circuito lógico diodo-transistor usa seus diodos para executar funções lógicas e um transistor para executar funções de amplificação. Isso contrasta com os circuitos lógicos resistor-transistor, o antecessor da lógica diodo-transistor, que usa transistores de junção bipolar e resistores para as funções lógica e de amplificação.

Os circuitos lógicos digitais, chamados de portas, executam funções em sinais elétricos, como adição, subtração, multiplicação e divisão. Um portão AND, por exemplo, pode ter duas entradas, numeradas uma e duas e uma saída. Quando um sinal está alto nas entradas 1 e 2, o gate envia um sinal alto de sua saída. Os engenheiros chamam esses circuitos lógicos porque agem de maneira lógica e previsível em resposta a várias combinações de entradas.

No exemplo de um portão AND, ele pode responder apenas um certo número de maneiras a qualquer combinação de entradas. As respostas potenciais para portas lógicas são frequentemente listadas como um conjunto simples de fórmulas matemáticas. As respostas possíveis para uma porta AND de duas entradas, com o primeiro termo sendo a entrada um, o segundo termo sendo a entrada dois e a soma sendo a saída da porta, são as seguintes: 0 + 0 = 0, 1 + 0 = 0, 0 + 1 = 0 e 1 + 1 = 1. As portas lógicas existem em muitos outros tipos, incluindo portas NAND, OR e NOR. Cada uma dessas portas lógicas fornece um conjunto diferente de funções lógicas que, quando combinadas, podem executar qualquer combinação de execuções matemáticas em qualquer combinação de entradas de sinal elétrico.

As primeiras funções lógicas na eletrônica foram realizadas por meio de interruptores manuais, onde um determinado comutador seria acionado para fornecer uma saída quando o operador visse que os sinais necessários foram fornecidos - geralmente indicados por uma série de luzes. Mais tarde, essas funções foram automatizadas com relés eletrônicos. Esses dispositivos eram grandes e lentos e sofriam de erro humano e falha mecânica.

Com o advento do transistor de estado sólido, um dispositivo que naturalmente requer duas entradas para fornecer uma saída, as funções de gating se tornaram mais rápidas e confiáveis ​​e os primeiros circuitos lógicos digitais verdadeiros foram construídos, com o uso de resistores criando a lógica resistor-transistor (RTL). À medida que a tecnologia avançava, percebeu-se que o uso de diodos semicondutores no lugar dos resistores não apenas aumentaria a velocidade operacional dos portões lógicos, mas também permitiria uma maior ventilação, o que, em termos mais simples, significa que os portões poderiam ter mais de dois entradas. Assim nasceu a tecnologia lógica diodo-transistor (DTL), que se tornou o padrão para portas lógicas.

À medida que a tecnologia do transistor cresceu, novos dispositivos, como transistores de efeito de campo, ficaram disponíveis para os engenheiros. Esses dispositivos são mais rápidos e menores e consomem menos energia do que os transistores usados ​​nos circuitos lógicos diodo-transistor. Usando transistores de efeito de campo no lugar dos diodos DTL, as portas lógicas resultantes operam muito mais rapidamente e podem ter várias saídas. Como resultado, essa tecnologia lógica mais recente de transistor-transistor, apelidada de TTL, substituiu amplamente o DTL e é o novo padrão na construção de portas lógicas.