Diode-transistor logic

Diode–transistor logic (logica a diodo e transistor) è una famiglia di dispositivi logici che utilizzano per il loro funzionamento diodi, transistor e resistori. Questa famiglia di dispositivi è stata da tempo soppiantata dalla più veloce logica TTL (transistor-transistor logic). La rete a diodi in ingresso svolge la funzione logica diretta (AND o OR) mentre il transistor svolge la funzione di stadio pilota e produce l'inversione (NOT) dell'uscita prodotta dai diodi, ottenendo così circuiti NAND oppure NOR.

Schema semplificato di una porta NAND DTL a due ingressi. Nel circuito reale sono necessarie 2 R sulla base del transistore.

Come funziona

In figura è raffigurata una porta DTL semplificata con funzione logica NAND applicata a due ingressi A e B. Si ipotizzi di usare il Modello a soglia per diodi e transistori BJT con $Vcc=5V$, $V_{\gamma }=0.75V$ e $V_{CEsat}=0.2V$.

Se la tensione A è a livello basso (tipicamente pari a $V_{CEsat}$ supponendo che il segnale venga generato da una porta DTL precedente) il diodo corrispondente è acceso e su di esso cade una tensione uguale alla tensione di soglia $V_{\gamma }$. Sul nodo collegato alla base di Q allora troviamo una tensione pari a $V_{CEsat}+V_{\gamma }=0.2+0.75=0.95V$. Dal modello a soglia sappiamo che per essere acceso il transistore Q deve vedere una tensione tra la sua base ed il suo emettitore pari a $V_{\gamma }=0.75V$. Il fatto che Q sia acceso implica che anche il diodo sulla sua base sia acceso. Questo però non è possibile perché se Il diodo fosse acceso allora sulla base del BJT cadrebbe $0.95-0.75=0.2V$ che è minore della tensione richiesta dalla condizione di accensione. Quindi Q è spento e l'uscita $Y$ vale $Vcc=5V$.

Se ora gli ingressi A e B sono entrambi alti (pari a $5V$) i due diodi in ingresso sono entrambi spenti. Allora il transistor Q è acceso poiché sulla sua base cadono $V_{\gamma }+V_{\gamma }=1.5V$. È possibile dimostrare la saturazione di Q verificando la deviazione della corrente di collettore dalla relazione lineare con la corrente di base ovvero che $I_{Csat}<\beta _{f}I_{Bsat}$. Quindi in questa condizione $Y=V_{CEsat}=0.2V$

Applicazioni

Nel 1957 venne creato dalla Olivetti il primo computer al mondo ad utilizzare interamente questa tecnologia: l'Olivetti Elea 9003

Voci correlate

Olivetti Elea 9003

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Collegamenti esterni

• DTL, su sapere.it, De Agostini.