Apa Itu Logika Dioda-Transistor?

Logika dioda-transistor mengacu pada kelas sirkuit tertentu yang digunakan dalam elektronik digital modern untuk memproses sinyal listrik. Konstruksi sirkuit ini menggunakan transistor persimpangan bipolar, dioda semikonduktor, dan resistor. Rangkaian logika dioda-transistor menggunakan diodanya untuk menjalankan fungsi logika dan transistor untuk melakukan fungsi amplifikasi. Ini berbeda dengan rangkaian logika resistor-transistor, pendahulu logika dioda-transistor, yang menggunakan transistor dan resistor sambungan bipolar untuk fungsi logika dan amplifikasi.

Sirkuit logika digital, yang disebut gerbang, melakukan fungsi pada sinyal listrik, seperti penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Gerbang AND, misalnya, dapat memiliki dua input, bernomor satu dan dua, dan satu output. Ketika sinyal tinggi pada input satu dan input dua, gerbang akan mengirim sinyal tinggi dari outputnya. Insinyur menyebut sirkuit logika ini karena mereka bertindak secara logis dan dapat diprediksi dalam menanggapi berbagai kombinasi input.

Dalam contoh gerbang AND, ia hanya dapat merespons sejumlah cara tertentu untuk kombinasi input apa pun. Respon potensial untuk gerbang logika sering terdaftar sebagai satu set sederhana rumus matematika. Kemungkinan tanggapan untuk gerbang AND dua masukan, dengan suku pertama menjadi masukan satu, suku kedua menjadi masukan dua, dan jumlah adalah keluaran gerbang, adalah sebagai berikut: 0+0=0, 1+0=0, 0+1=0 dan 1+1=1. Gerbang logika datang dalam banyak jenis lain, termasuk gerbang NAND, OR, dan NOR. Masing-masing gerbang logika ini menyediakan serangkaian fungsi logis yang berbeda, yang bila digabungkan, dapat melakukan kombinasi eksekusi matematis apa pun pada kombinasi input sinyal listrik apa pun.

Fungsi logis pertama dalam elektronik dilakukan melalui sakelar manual, di mana sakelar yang diberikan akan dibalik untuk memberikan output ketika operator melihat sinyal yang diperlukan telah diberikan — biasanya ditunjukkan oleh serangkaian lampu. Kemudian, fungsi-fungsi ini diotomatisasi dengan relai elektronik. Perangkat ini besar dan lambat, dan mengalami kesalahan manusia dan kegagalan mekanis.

Dengan munculnya transistor solid-state, perangkat yang secara alami membutuhkan dua input untuk memberikan output, fungsi gerbang menjadi lebih cepat dan lebih dapat diandalkan, dan sirkuit logika digital pertama yang benar dibangun, dengan penggunaan resistor menciptakan logika resistor-transistor (RTL). Seiring kemajuan teknologi, disadari bahwa menggunakan dioda semikonduktor sebagai pengganti resistor tidak hanya akan meningkatkan kecepatan operasional gerbang logika tetapi juga akan memungkinkan kipas masuk yang lebih besar, yang dalam istilah paling sederhana berarti gerbang dapat memiliki lebih dari dua masukan. Maka lahirlah teknologi logika dioda-transistor (DTL), yang menjadi standar untuk gerbang logika.

Seiring berkembangnya teknologi transistor, perangkat baru, seperti transistor efek medan, tersedia bagi para insinyur. Perangkat ini lebih cepat dan lebih kecil, dan mengkonsumsi lebih sedikit daya daripada transistor yang digunakan dalam rangkaian logika dioda-transistor. Menggunakan transistor efek medan sebagai pengganti dioda DTL, gerbang logika yang dihasilkan beroperasi lebih cepat dan dapat memiliki banyak keluaran. Akibatnya, teknologi logika transistor-transistor yang lebih baru ini, dijuluki TTL, telah banyak menggantikan DTL dan merupakan standar baru dalam konstruksi gerbang logika.