بخش مدار های ASIC/FPGA _ بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی

(منطق RTL و TRL) در ساختار مدارهای مجتمع ASIC 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر ( افشین رشید)

نکته : در ساختار مدار های مجتمع ASIC از Resistor-Transistor Logic یا RTL ، به فناوری منسوخ شده برای طراحی و ساخت مدارهای دیجیتالی گفته می شود که از دروازه های منطقی متشکل از چیزی غیر از ترانزیستورها و مقاومت ها استفاده نمی کنند. دروازه های RTL اکنون به ندرت در طراحی مدرن الکترونیک دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند ، زیرا دارای اشکالات مختلفی از قبیل حجیم بودن ، سرعت کم ، کاهش میزان خنک کننده و حاشیه صدای ضعیف است. درک اساسی از RTL، برای هر که می خواهد با TTL آشنا شود ، مفید است که برای سالهای گذشته به طور گسترده ای در دستگاه های دیجیتال مانند دروازه های منطقی ، قفل ها ، بافرها ، شمارنده ها و سایر موارد استفاده می شود.

مدارهای مجتمع ASIC  به عنوان گیت منطق ترانزیستور اتصال مستقیم شناخته می شود. دروازه RTL دروازه ای است که پایه های ترانزیستور ها مستقیماً به ورودی ها و بدون هیچ مقاومت پایه ای متصل می شوند. بنابراین ، اگر تمام مقاومت های پایه از بین بروند ، دروازه RTL NOR به یک دروازه TRL NOR تبدیل می شود. بدون مقاومت پایه ، ساخت دروازه  های  TRL  مقرون  به صرفه تر  و  ساده  تر  از  مدار  دروازه  RTL با مقاومت پایه است.  اشکال  اصلی  دروازه  های  RTL این است که آنها از پدیده ای معروف به گرفتگی فعلی رنج می برند . در حالت ایده آل ، چندین ترانزیستور که به طور موازی به هم متصل هستند ، هنگامی که همه در حالت اشباع قرار می گیرند ، جریان بار را به طور مساوی بین خود تقسیم می کنند. با این وجود ، در دنیای واقعی ، نقاط اشباع ترانزیستورهای مختلف با سطوح مختلف ولتاژ ورودی به پایه ها بدست می آیند. به همین ترتیب ، ترانزیستورهایی که موازی هستند و ولتاژ ورودی یکسانی دارند (که معمولاً در مدارهای TRL وجود دارد) جریان بار را به طور مساوی بین خود تقسیم نمی کنند.



در یک مدار RTL ، خروجی جمع کننده ترانزیستور محرک مستقیماً به مقاومت پایه ترانزیستور رانده شده متصل می شود. تجزیه و تحلیل مدار به راحتی نشان می دهد که در چنین آرایش ، اختلافات بین ساختار گیت چندان زیاد نیستند. به همین دلیل شناخته شده است که گیت های RTL در مقایسه با گیت های DTL و TTL حاشیه نویز  ضعیفی دارند .

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک