¿Qué es la lógica de diodo-transistor?

La lógica del diodo-transistor se refiere a una clase específica de circuito utilizado en la electrónica digital moderna para procesar señales eléctricas. La construcción de estos circuitos emplea transistores de unión bipolar, diodos semiconductores y resistencias. Un circuito lógico diodo-transistor utiliza sus diodos para realizar funciones lógicas y un transistor para realizar funciones de amplificación. Esto contrasta con los circuitos lógicos resistor-transistor, el predecesor de la lógica diodo-transistor, que utilizan transistores de unión bipolar y resistores para las funciones de lógica y amplificación.

Los circuitos lógicos digitales, llamados compuertas, realizan funciones en señales eléctricas, como sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. Una puerta AND, por ejemplo, puede tener dos entradas, numeradas una y dos, y una salida. Cuando una señal es alta tanto en la entrada uno como en la entrada dos, la puerta enviará una señal alta desde su salida. Los ingenieros llaman a estos circuitos lógicos porque actúan de manera lógica y predecible en respuesta a varias combinaciones de entrada.

En el ejemplo de una compuerta AND, solo puede responder un cierto número de formas a cualquier combinación de entradas. Las respuestas potenciales para las puertas lógicas a menudo se enumeran como un conjunto simple de fórmulas matemáticas. Las posibles respuestas para una puerta AND de dos entradas, con el primer término como entrada uno, el segundo como entrada dos y la suma como salida de la puerta, son las siguientes: 0 + 0 = 0, 1 + 0 = 0, 0 + 1 = 0 y 1 + 1 = 1. Las puertas lógicas vienen en muchos otros tipos, incluidas las puertas NAND, OR y NOR. Cada una de estas puertas lógicas proporciona un conjunto diferente de funciones lógicas que, cuando se combinan, pueden realizar cualquier combinación de ejecuciones matemáticas en cualquier combinación de entradas de señal eléctrica.

Las primeras funciones lógicas en electrónica se realizaron a través de interruptores manuales, donde un interruptor dado se activaría para proporcionar una salida cuando el operador viera que se habían proporcionado las señales requeridas, generalmente indicadas por una serie de luces. Más tarde, estas funciones se automatizaron con relés electrónicos. Estos dispositivos eran grandes y lentos, y sufrían errores humanos y fallas mecánicas.

Con el advenimiento del transistor de estado sólido, un dispositivo que naturalmente requiere dos entradas para proporcionar una salida, las funciones de compuerta se volvieron más rápidas y confiables, y se construyeron los primeros circuitos lógicos digitales verdaderos, con el uso de resistencias creando lógica de resistencia-transistor (RTL) tecnología. A medida que avanzaba la tecnología, se dio cuenta de que el uso de diodos semiconductores en lugar de las resistencias no solo aumentaría la velocidad operativa de las puertas lógicas, sino que también permitiría un mayor abanico, lo que en términos más simples significa que las puertas podrían tener más de dos entradas Así nació la tecnología lógica de diodo-transistor (DTL), que se convirtió en el estándar para las puertas lógicas.

A medida que crecía la tecnología de transistores, los ingenieros disponían de nuevos dispositivos, como los transistores de efecto de campo. Estos dispositivos son más rápidos y pequeños, y consumen menos energía que los transistores utilizados en los circuitos lógicos diodo-transistor. Al usar transistores de efecto de campo en lugar de los diodos DTL, las puertas lógicas resultantes operan mucho más rápido y pueden tener múltiples salidas. Como resultado, esta nueva tecnología lógica transistor-transistor, denominada TTL, ha reemplazado ampliamente a DTL y es el nuevo estándar en la construcción de compuertas lógicas.