La lógica de transistores acoplados directamente ( DCTL ) es similar a la lógica de resistencia-transistor (RTL), pero las bases de los transistores de entrada están conectadas directamente a las salidas del colector sin ninguna resistencia de base . En consecuencia, las puertas DCTL tienen menos componentes, son más económicas y son más simples de fabricar en circuitos integrados que las puertas RTL. Desafortunadamente, la DCTL tiene niveles de señal mucho más pequeños, tiene más susceptibilidad al ruido de tierra y requiere características de transistores adaptadas. Los transistores también están muy sobrecargados; esta es una buena característica ya que reduce el voltaje de saturación de los transistores de salida, pero también ralentiza el circuito debido a una alta carga almacenada en la base. [1] El abanico de salida de la puerta está limitado debido al "acaparamiento de corriente": si los voltajes base-emisor del transistor ( V BE ) no están bien adaptados, entonces la unión base-emisor de un transistor puede conducir la mayor parte de la corriente de excitación de entrada a un voltaje base-emisor tan bajo que otros transistores de entrada no se encienden. [2]
DCTL está cerca de la familia de lógica digital más simple posible, ya que utiliza la menor cantidad posible de componentes por elemento lógico. [3]
Una familia lógica similar, la lógica transistor-transistor acoplado directamente, es más rápida que el ECL . [4]
John T. Wallmark y Sanford M. Marcus describieron la lógica de transistores acoplados directamente utilizando JFET . Se la denominó lógica de transistores unipolares acoplados directamente (DCUTL). Publicaron una variedad de funciones lógicas complejas implementadas como circuitos integrados utilizando JFET , incluidos circuitos de memoria complementarios. [5]
El DCTL es un catalizador para otros transistores que son muy cómodos de usar. Se fabricaron hace 65 años [ ¿cuándo? ] y hoy en día existen muchas variaciones actualizadas y diferentes. Una de las más recientes y utilizadas en la actualidad se denomina lógica transistor-transistor (TTL) y lógica resistencia-transistor (RTL). El TTL funciona de manera similar al DCTL, excepto que el DCTL tiene niveles de señal más bajos y es sensible al ruido de tierra, mientras que el TTL depende más de la polaridad. Los DCTL no se utilizan tanto como en el pasado. [6] El RTL también se centra en gran medida en la polaridad, en concreto en ser un interruptor de transistor bipolar. Siguen siendo muy importantes y cambiaron la historia del audio y son los peldaños fundamentales para crear inventos de mayor calidad. [ palabra de moda ]
Un circuito DCTL tiene tres funciones lógicas: compuerta AND , compuerta OR e inversión de señal (compuerta NOT). Cada una de estas funciones es el bloque de construcción de lo que crea la placa de circuito. Una compuerta AND requiere dos o más entradas que sean verdaderas para que haya un resultado. Como ejemplo, digamos que 1 y 2 son verdaderos y 0 es falso, la única forma de que haya una salida es que la entrada contenga 1, 2 o ambos [ aclarar ] . [7] Si alguna de las entradas es 0, no habrá salida. Todas las entradas deben ser verdaderas para que haya una salida. [7] La compuerta OR también requiere dos o más entradas, pero a diferencia de la compuerta AND, solo se requiere que una de las entradas sea verdadera. La compuerta NOT solo necesita una única entrada, por lo que podría haber una salida. [7] Por lo tanto, si la única entrada no es verdadera, no habrá salida. Con estas tres compuertas, se pueden realizar muchas otras funciones lógicas con ellas, lo que hace que las posibilidades sean infinitas.
Un DCLT es conocido por realizar tres funciones:
Cada una de estas funciones reduce el voltaje de salida para evitar un impacto negativo en los demás circuitos de la máquina. [ aclaración necesaria ] [ aclaración necesaria ]
Los inversores también se conocen como puertas NOT que se pueden conectar mediante resistencias de colector . Para que se active el siguiente DCTL, debe haber suficiente V CE(SAT) (voltaje de saturación) pasando por el circuito anterior. Si el V CE(SAT) es demasiado bajo, la siguiente puerta no se abrirá. [6] Si solo desea que se abran una cierta cantidad de circuitos, entonces el V CE(SAT) debe ser menor que el V BE(ON) (voltaje de entrada) del siguiente transistor entre la base y el emisor. Depende de la función deseada. [6]
La compuerta en serie es un poco diferente. Si incluso uno de los transistores está apagado, entonces el voltaje de salida terminaría siendo el voltaje de suministro ( V CC ) en D. [ aclaración necesaria ] Para la siguiente etapa para determinar el voltaje de D, [ aclaración necesaria ] eso dependería completamente de V BE(ON) (voltaje de entrada) del siguiente transistor. [6] Si todos los transistores están encendidos, entonces D [ aclaración necesaria ] estaría más cerca de tierra, lo que puede causar algunas complicaciones. [ aclaración necesaria ] El siguiente transistor tiene que estar completamente apagado para que no haya complicaciones con el dispositivo.
La activación en paralelo consiste en tres transistores con entradas individuales en lugar de una sola entrada, como ocurre con las otras funciones. Si V BE(ON) es alta, el voltaje pasará por una resistencia de carga, lo que hará que la salida de voltaje sea baja. [6]
Una de las principales desventajas de usar un DCTL se llama acaparamiento de corriente. [6] El acaparamiento de corriente se produce cuando dos o más circuitos funcionan en paralelo. La desventaja de esto es que uno de los circuitos tiende a hacer todo el trabajo y absorber todo el voltaje ( V BE ), lo que provoca un sobrecalentamiento y, posiblemente, una avería. [8] Como no hay dos transmisores con el mismo voltaje, esto suele suceder. Debido a que esto sucede, los inventores e ingenieros buscan transistores con una salida de voltaje pequeña, que es algo por lo que se conoce a un DCTL, pero el fenómeno aún puede suceder.
El problema del ruido está relacionado con el ruido de voltaje. La razón por la que el fenómeno es un problema tan grande se debe a que los circuitos son increíblemente sensibles al ruido, ya que operan a alta velocidad y bajo voltaje. [6] Además, con varios transistores, el pulso de polaridad puede hacer que se enciendan transistores no deseados. Los ruidos captados por los cables de conexión también pueden provocar más problemas que hagan que el dispositivo no funcione. [9]
Con estas ventajas, se han creado muchos inventos increíbles [ palabra de moda ] . Como no ocupan demasiado espacio y no consumen demasiada energía, son muy cómodos de usar. [6] También pueden limitar la salida de voltaje que pueden crear otros transistores y, por lo tanto, hacer que haya menos problemas con las máquinas.
En general, solo se requiere una clase de transistor y uno o dos valores de resistencia para un sistema lógico completo.