افتح القائمة الرئيسية

منطق مقاومة ترانزستور (الانجليزية (Resistor–transistor logic (RTL)  هو أحد عوائل الدوائر الرقمية المبنية من مقاحل ثنائية الوصلة (م ث أ - BJT)،  وهو أيضا استخدم في بناء البوابات المنطقية  (AND، على سبيل المثال) وجاء بعده بوابات اخرى مثل منطق ثنائي-ترانزستور( diode–transistor logic DTL) منطق ترانزستور ترانزستور (Transistor Transistor -TTL logic ) دائرة المنطق كانت تبنى قبل اخراع الترازيستر باستخدام المكونات الاكترونية مثل المقاومةو المكثف. ولكن في عام 1961 خرج إلى النور أول عائلة منطقية بستخدام الترازيستور و من ثم بدأت عملية تصنيع الدوائر المتكاملة التي  استخدم في تصنيع الحاسب ابولوا الذي بدء في تصنيعه في عام 1961 و انتهى في عام 1966

العمليةعدل

عاكس منطق الترانزسيترعدل

ترانزستور ثنائي القطب هو ابسط البوابة المنطقية حيث يمكن عمل منه دائرة النفي NOT وهو عبارة عن توصيل الترانزستور ذي الباعث المشترك و يوضع الجهد كهربائي على  مدخل  القاعدة. كما يعتبر مخرج مرتفع 1 عندما يكون فرق الجهد على القاعدة اقل من 0.7 و يكون مخرج منخفض 0 عندما يكون فرق الجهد الداخل يكفي لتحويل الترانسيستر إلى وضع المشبع . الهدف من الجامع لتحويل التيار إلى جهد كهرابائي و يتم اختيار المقاومة كبيرة كفاية حتى تدخل التراتنسيتر في وضع الاشباع و صغيرة كفاية لتحسين الانتشار Fan-out.

 
Schematic of a one-transistor RTL NOR gate.

عمل البوابة المنطقية NOR باستخدام ترانزستور واحد (منطق مقاوم ترانزستور)عدل

وضع مقاومتين او أكثر على القاعدة  (R3 وR4) بدلا من واحد ، يصبح  منطق مقاوم ترانزستور(RTL) ذو مدخللين  بوابة اختيار سالبة NOR ذات مدخلين (انظر الشكل على اليسار). أو العملية  المنطقية أو (OR) تتم عن طريق تطبيق على التوالي اثنين من العمليات الحسابية (الاضافة و المقارنة ).[1]

 
دائرة الكهربائية لمنطق مقاومة ترانزيستور بستخدام أكثر من ترانزيستور واحد used to build the Apollo Guidance Computer[2] في

حالة (OR) مخرج منخفض 0 يساوي جهد الجامع في وضع التشبع و مخرج مرتفع 1 يساوي +V مطروح منه جهد الجامع في وضع التشبع , بينما هذه الدائرة قدرتها على قيادة دوائر اخرى تساوي صفر fan out=0

 
Photograph of the dual NOR gate chip used to build the Apollo Guidance Computer
 
Flatpack RTL NOR gate integrated circuits in the Apollo guidance computer

متعدد الترانزيستورات منطق مقاومة ترانزستور(RTL) وبوابة اختيار سالبة NORعدل

القيود المفروضة في حالة منطق مقاومة ترانزستور (RTL)بستخدام ترانزستور واحد  يتم التغلب عليها من قبل  الترانزستور الاخرى في  RTL متعدد الترونسوسترات . وتتكون من مجموعة متوازية من  الترانزستور التبديل يقودها  RTL  موجود على المداخل (انظر إلى الشكل على اليسار). وفي هذه التوزيعة ، المدخلات مفصولة تماما و عدد المدخلات  محدود و يدخل في وقع القطع CUT OFF مما يتسبب بخروج المخرج المرتفع 1 و بينما يكون أحد اطرافه في وضع الاشباع يكون المخرج منخفض 0 وهذه الفكرة استخدمة ايضا بعض البوابات الاخرى مثل DCTL, ECL, TTL (7450, 7460), NMOS و CMOS

مزاياعدل

الميزة الرئيسية لتكنولوجيا  منطق مقاوم ترانزستور RTL  انها  تستخدم عدد اقل من الترانزستورات بالمقارنه مع الدوائر المتكاملة . الترانزستورات كانت أغلى عنصر في  الإنتاج. و مع انخفاض سعر الترانستور قامت  شركات انتاج الوابات المنطقية  (مثل فيرتشايلد في 1961) بالنتقال إلى دوائر ذات مواصفات أفضل مثل منطق ثنائي-ترانزستور diode–transistor logic ثم إلى منطق ترانزستور ترانزستور – (ابتداء من عام 1963 في سيلفانيا) .[3]

العيوبعدل

عيب RTL هو استهلاكه الكبير للطاقة;  عندما يكون الترانزستور في وضع التشغيل  يستهلك الكثير الطاقة من خلال التيار المار في مقاومة الجامع و القاعدة . ولهذا تتولد حرارة في دوائر  RTL . في المقابل ،في دوائر  TTL  مع "الطوطم القطب" بالانجليزي Totem pole يقلل التيار و بدوره يقلل استهلاك الطاقة و يقلل ايضا الحرارة.

و عيب اخر في RTL انه قدرته على شبك دوائر منطقية اخرى في المدخل fan _in قليلة جدا وففي الوضع القياسي فانها تساوي 3 و لذلك فهي تسبب مشكلة  للعديد من تصاميم الدوائر الكهرابائية ، كما انها تحتوي  على نسبة منخفضة ضوضاء الهامش NM .[4]

تسريع RTLعدل

قامت الشركات المختلفة في المحاولة في تسريع RTL

سرعة التبديل في الترانسيستر  قد زادت بشكل كبير  من أول الترانزستور استخدم في  أجهزة الكمبيوترالقديمة و بلقارنة مع الحاسبات في وقتنا  الحاضر. جنرال إلكتريك الترانزستور و هذا يعزى الى  استخدام ترانزوسترات ذات تردد اعلى , أوالى  المكثفات أو استخدام  صمام  الثنائي بين  القاعدة و  جامع (موازية ردود الفعل السلبية) لمنع تشبع.[5]

قاموا بوضع مكثف على التوازي على المدخل الذي قام بدوره بتقليل الزمن الذي يحتاجه في قيادة الدوائر المنطقية التي تليه و هذا ما يعرف باسم RCTL  و هذا تسبب في عدم استقرار الدائرة المنطقية

و يمكن ايضا زيادة سرعته من خلال رفع الجهد الموجود على الجامع و وضع ديود بين القاعدة و الجامع و اضافة مكثف  و هذه الطريقة ايضا استخدمت في DTL .[6]

,و بهذا نكون انتهيانا  كان معكم اخوكم بالله و بالانسانية  احمد وليد الشريف  من الجامعة الاردنية  و تحية خاصة إلى الدكتور الفاضل  د.هاني جملة

المراجععدل

  1. ^ IBM، IBM (1960). Transistor Component Circuits (PDF). Customer Engineering Manual of Instruction. IBM. Form 223-6889. اطلع عليه بتاريخ 04 يناير 2010. The logical function is performed by the input resistor network and the invert function is accomplished by the common emitter transistor configuration... 
  2. ^ Apollo Guidance Computer [الإنجليزية] schematics, Dwg. نسخة محفوظة 8 يوليو 2019 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ David L. Morton Jr. and Joseph Gabriel (2007). Electronics: The Life Story of a Technology. JHU Press. ISBN 0-8018-8773-9. 
  4. ^ Donald E. Lancaster (1969). RTL cookbook. Bobbs-Merrill Co. (or Howard W Sams). ISBN 0-672-20715-X. 
  5. ^ Cleary, J. F. (ed.) (1958–1964). GE Transistor Manual (الطبعة third through seventh editions). General Electric, Semiconductor Products Department, Syracuse, NY. 
  6. ^ DEC، Flip_Chip (1967). The Digital Logic Handbook. Digital Equipment Corporation. اطلع عليه بتاريخ 08 مارس 2008.