Utilizando um simples arranjo de resistores, diodos e transistores é possível construir portas lógicas, esse arranjo tem o nome de lógica resistor-diodo (DRL), lógica resistor-transistor (RTL) ou lógica diodo-resistor-transistor (DTL) .
Lógica RDL: Usando lógica de diodo resistor (RDL), as únicas funções que podem ser construídas são OR respectivamente portas AND. O princípio de funcionamento é descrito acima. A vantagem é a simplicidade do diagrama, mas a falta de um estágio de amplificação torna quase impossível cascatear portas RDL.
- Porta Lógica OR (Porta OU) com diodos e resistores (RDL): A função lógica OR (função OU) diz que se ao menos um dos operandos for verdadeiro o resultado será verdadeiro. Operação ou está relacionada a operação de união da teoria dos conjuntos e normalmente adota-se o símbolo + para representar a operação da Porta OR. Definindo 1 como Verdadeiro e 0 a Falso, a expressão A+B representa um porta Lógica com duas entradas (A e B), como pode ser visto na figura. Um forma de mapear as possibilidades de operação de uma função lógica é através da tabela verdade, na Tabela 1 estão representados os valores que a operação A+B pode assumir.
Neste tipo de circuito, se uma ou ambas as entradas são um "1" (5 volts ), vai fluir corrente através de um ou ambos os diodos . Esta corrente vai passar através da resistência , que por sua vez terá uma tensão entre os seus terminais alta e dará um nível lógico "1" na saída.
Com este arranjo você terá "0" na saída somente quando ambas as entradas são baixos ("0"). Assim, nenhum díodo conduz, nenhuma corrente flui através do resistor e não há nenhuma queda na tensão. Como resultado, a tensão no Vout é zero (0 volts ).
Aplicação: 25_01_04 Separa_Peças_OR_SRG.
- Porta Lógica AND com diodos e resistores (RDL): Para conseguirmos sintetizar essa lógica em um circuito vamos utilizar a topologia apresentada na figura acima. A única condição em que o circuito terá um sinal alto na saída ocorre quando as duas entradas, A e B, também estão em nível alto, para qualquer outra combinação de sinais a saída AB será zero, deve-se tomar cuidado que o nível baixo é compreendido, neste caso, como sendo a conexão da respectiva entrada a referência. Quando nesta porta as duas entradas estão lógico alto nível ("1"), os dois díodos são polarizados no sentido inverso e não conduz corrente e, portanto, a saída é uma lógica alta ("1")
Se uma das entradas é baixo, então a saída será baixo ("0"), então a corrente fluirá através da resistência e diodo cujo cátodo estão ligado à terra. Assim, o ânodo do díodo (saída) será baixo, conforme figura acima.
Aplicação: 25_01_03 Prensa_Peças_AND_SRG.
Lógica RTL: A lógica do transistor resistor é uma classe de circuitos que usa resistores na rede de entrada e transistores de junção bipolar na saída. Se a entrada em um dos transistores for BAIXA, o dispositivo correspondente não pode conduzir, portanto o sinal de saída é ALTO.
- Porta Lógica NOT com resistor e transistor: uma porta RTL NOT com 1 entradas consiste em um transistor com o emissor conectado a um terra comum e o coletor interligado através de um resistor de coletor Rc para uma tensão de alimentação Vcc, conforme figura 02.
A tensão de entrada Vi representando nível lógico é aplicado na base através de um resistor de base Rb que provoca a condução do transistor mandando nível logico para zero na saída. Logo se I = 1, O = 0.
Aplicação: 25_01_02 Porta_de_Caldeira_NOT_SRG.
- Porta Lógica YES com diodos, transistores e resistores: A Figura ao lado mostra um buffer digital não inversor simples (YES), consistindo de transistores acoplado diretamente na configuração emissor comum (inversor). A figura (b) mostra o símbolo internacional em forma de seta usado para representá-lo. A figura (c) mostra a Tabela Verdade que descreve sua ação, por exemplo, a saída está em nível lógico zero (0) quando a entrada está em nível lógico zero (0), e está em nível lógico alto (1) quando a entrada está em lógica (1).
Lógica DTL: A lógica A função de portas lógicas dos circuitos DTL é realizada por uma rede de diodos enquanto a função de amplificação é realizada por um transistor.
- Porta Lógica NOR com resistor, diodo e transistor: A Figura ao lado mostra o circuito, o símbolo e a Tabela Verdade de uma porta NOR (Negated-output OR) de duas entradas, na qual a saída é invertida (conforme indicado pelo círculo de saída) e vai para lógica 0 se qualquer uma das entradas ficar alta. Circuito (a) , símbolo (b) e Tabela Verdade (c) de uma porta NOR de duas entradas.
- Porta Lógica NAND com diodos, transistores e resistores: A figura o mostra o circuito para a porta NAND DTL de 2 entradas . Ela consiste em dois diodos e um transistor. Os dois diodos D1 , D2 e o resistor R1 formam o lado de entrada do circuito lógico. A configuração de emissor comum do transistor Q1 e do resistor R2 forma o lado de saída. Quando ambas as entradas A e B estão BAIXAS, os diodos D1 e D2 tornam-se polarizados diretamente e, portanto, ambos os diodos conduzirão na direção direta, zerano a tensão na base do transistor que entrará em corte. Com isso, devido à tensão de alimentação +V CC = 5 V irá para a saída através de R2.
Por fim, a figura mostra o circuito, o símbolo e a Tabela Verdade de uma porta NAND (Negated-output AND) de duas entradas, na qual a saída é invertida (conforme indicado pelo círculo de saída) e vai para lógica 0 somente se ambas as entradas estiverem em lógica 1.
- Porta Lógica XOR: O esquema do gate XOR (Exclusive OR) usando diodos e BJT (transistor PNP) é dado abaixo. No qual usamos um transistor PNP, 4 diodos e o resistor entre a ponte de diodos e o PNP é usado em configuração em série porque os BJTs operam em corrente de entrada, não em tensões de entrada.
Quando as entradas são diferentes, o estado baixo flui para a base do transistor PNP e o liga. O estado Alto “1” flui através do emissor para emissor e inverte para o estado Lógico ALTO “1” como saída.
Quando as entradas são as mesmas, se for o estado BAIXO “0”, então o PNP nunca ligará porque não há entrada de estado ALTO em seu emissor. Então o Vcc fluirá para o coletor mantendo a saída no estado Baixo “0”. Se for o estado ALTO “1”, então o PNP não ligará. Então, novamente o Vcc não fluirá através do coletor mantendo estado baixo “0” como saída.
Aplicação: 25_01_05 Game_Show_XOR_SRG.
O circuito de portas lógicas com transistores e resistores está disponível em: 25_02_03 - Portas lógicas com resistor, diodo e transistor.
© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 14/02/2025
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