রােধক ট্রানজিস্টর লজিক ও এর ব্যবহার।

রােধক ট্রানজিস্টর লজিক : রােধক এবং ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে RTL লজিক তৈরি করা হয়। 3.8v এই লজিকের সাপ্লাই ভােল্টেজ। NOR গেইটকে বেসিক গেইট হিসাবে ব্যবহার করা হয়। এই পরিবারের Propagation delay অর্থাৎ ইনপুটে সিগন্যাল প্রয়ােগ করলে আউটপুট পেতে যতটুকু সময় লাগে তা খুবই কম।

ডায়ােড ট্রানজিস্টর লজিক : এ লজিক পরিবারে ডায়ােড এবং ট্রানজিস্টরের সমন্বয়ে লজিক গেইটসমূহ তৈরি করা হয়। লজিক সার্কিট উদ্ভাবনের প্রাথমিক পর্যায়ে এ পরিবারটি বেশ জনপ্রিয় ছিল। এ পরিবারের উল্লেখযােগ্য বৈশিষ্ট্য হল, তারা নয়েজের দ্বারা খুব বেশি আক্রান্ত হয় না। তবে তাদের Propagation delay, RTL এর তুলনায় প্রায় দেড় গুণ।

ট্রানজিস্টর ট্রানজিস্টর লজিক : এই পরিবারে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে লজিক কাজ সম্পাদন করা হয়। তবে ট্রানজিস্টরের সাথে রােধক, ধারক ইত্যাদিওব্যবহার করতে হয়। বর্তমানে এটি বহুল ব্যবহৃত একটি লজিক পরিবার। এর জন্য NAND গেইটকে বেসিক গেইট হিসাবে ব্যবহারকরা হয়। এই গেইটের Propagation delay এবং আউটপুটে নয়েজের প্রভাব খুবই কম।

ইন্টিগ্রেটেড ইনজেকশন লজিক : এই লজিকের ফেব্রিকেশন অত্যন্ত সহজ। তারা TTL এর চেয়ে দ্রুতগতিতে কাজ করতে পারে। এই লজিকে কোন রােধকব্যবহৃত হয় না বলে লজিক গেইটের আকার খুব ছােট হয়। এই গেইটের বৈদ্যুতিক শক্তির অপচয় বা পাওয়ার লস কম। এ পরিবারের লজিক গেইটের আউটপুট তুলনামূলকভাবে অন্য পরিবার অপেক্ষা বেশি সংখ্যক লজিক গেইটের ইনপুটের সাথে সংযােগ করা সম্ভব। এ সংখ্যাকে ফ্যান আউট বলা হয়।

সি-মস লজিক : এ পরিবার NOR বা NAND গেইটকে বেসিক, গেইট হিসাবে ব্যবহার করা হয়। এর ফ্যান আউট সবচেয়ে বেশি এবং লজিক নয়েজের প্রভাবও কম। তবে এ গেইট ধীরগতিসম্পন্ন। Complementary metal oxide semi-conductor (CMOS) থেকে এ গেইট তৈরি করা হয়। এই গেইট আকারে অত্যন্ত ছােট। বর্তমানে ব্যবহৃত বিভিন্ন লজিক ফ্যামিলিকে IC আকারে ব্যবহার করা হয়ে থাকে যার ফলে পাওয়ার অপচয় কম, আকারে ছােট, দামে সস্তা ও অধিক বিশ্বস্ততা পাওয়া যায়। লজিক্যাল সার্কিটের সংখ্যা অনুযায়ী এ IC সমূহকে চারটি ভাগে বিভক্ত করা হয়

SSIঃ SSI এর পূর্ণ অর্থ হল Small Scale Integration। যে সব ডিজিটাল IC এর লজিক গেইটের সংখ্যা 12টির চেয়ে কম,তাকে SSI বলে।

MSI ঃ MSI এর পূর্ণ অর্থ হল Medium Scale Integration। যে সব ডিজিটাল IC তে ব্যবহৃত লজিক গেইটের সংখ্যা 12থেকে 99টি পর্যন্ত থাকে, তাকে MSI বলা হয়।

LSI : LSI এর অর্থ হল Large Scale Integration। যে সব ডিজিটাল IC তে ব্যবহৃত লজিক গেইটের সংখ্যা 100 থেকে9999 এর মধ্যে, তাকে LSI বলা হয় ।

VLSI VLSI এর পূর্ণ অর্থ very Large Scale Integration। যে সব ডিজিটাল IC তে ব্যবহৃত লজিক গেইটের সংখ্যা10,000 থেকে 99,999টি পর্যন্ত থাকে, তাকে VLSI বলা হয়।

NMOS NAND গেইট NMOS NAND গেইটের বর্তনী দেখানাে হয়েছে।  একসাথে A = B = উঁচু, অর্থাৎ +5 ভােল্ট হলে T, এবং T; চালু হয়, ফলে X = নিচু অর্থাৎ ০ ভােল্ট হয়। আবার A ও B এর দুটি অথবা যে-কোনাে একটিতে + 0 ভােল্ট থাকলে X এবং ভূমির মধ্যে অত্যন্ত উচ্চ রােধ সৃষ্টি হয়, ফলে X = +5 ভােল্ট হয়। কাজেই বর্তনীটি একটি NAND গেইট হিসেবে কাজ করে। NMOS NOR গেইট ও  অর্থাৎ ০ ভােল্ট হলে T, এবং T; অচল থাকায় x এবং ভূমির মধ্যে অতি উচ্চ রােধ হয়, ফলে X= উঁচু (+5 ভােল্ট) হয়। আবার A এবং B-এর মধ্যে একসাথে দুটি বা এদের একটিতে উঁচু ভােল্টজ থাকলে x এবং ভূমির মধ্যে রােধ কমে যায়, ফলে X = 0 ভােল্ট হয়। বর্তনীটি একটি NOR গেইট হিসাবে কাজ করে।

 লজিক বর্তনী : গােষ্ঠীর বর্তনীতে PMOSFET ও N চ্যানেল MOSFET ব্যবহার করা হয়। MOS গােষ্ঠীর তুলনায় CMOS কম শক্তিক্ষয় করে এবং এর দ্রুততর। তবে MOS এর তুলনায় লজিকে যন্ত্রাংশের ঘনত্ব কম এবং CMOS প্রস্তুতের প্রক্রিয়াও তুলনামূলকভাবে জটিলব আজকাল অতিবৃহৎ CMOS বর্তনীর প্রচলন শুরু হয়েছে এবং স্ট্যান্ডার্ড TTL লজিকের সাথে প্রতিযােগিতায় CMOS লর অনেক অগ্রগতি হয়েছে।

স্পিড :  Input টার্মিনালে Signal এর প্রয়ােগ এবং Output টার্মিনালে লজিক স্টেটের পরিবর্তন আর এ দুয়ে মধ্যকার অতিক্রান্ত সময়কে লজিক গেইটের স্পিড বলা হয়। এটি মূলত ট্রানজিশন টাইম (Pulse এর Rise টাইম ও Fall time) এর হিসাব এবং Propagation delay কে বুঝায়। এ উভয় প্রকার সময় বৃদ্ধিতে Loading বৃদ্ধি পায়। একটি Logic পেইন্টে ইনপুট আউটপুটের যত বেশি কাছে থাকবে তত বেশি লােড আউটপুট কর্তৃক পরিচালিত হবে। নয়েজ ইমিউনিটি (Noise immunity) ৪ স্ট্রে (Stray) ম্যাগনেটিক ফিল্ড এবং ইলেকট্রিক ফিল্ডের প্রভাবে লজিক সার্কিটের ট্র্যাক (Track) বা তারসমূহের মধ্যে অপ্রত্যাশিত কিছু ভােল্টেজ আবেশিত (Induced) হতে পারে। এ অপ্রত্যাশিত ভােল্টেজকে নয়েজ (Noise) বলা হয়। নয়েজের প্রভাবে লজিক সার্কিটের ইনপুট ভােল্টেজ, হাই লেভেল ইনপুট ভােল্টেজ (Vin) এর চেয়ে কম বা লাে লেভেল ইনপুট ভােল্টেজ (V) এর চেয়ে বেশি হতে পারে। ফলে লজিক সার্কিটটির রেসপন্স (Response) ধারণা বহির্ভূত হতে পারে। লজিক গেইটের ইনপুটে অবাঞ্ছিত ভােল্টেজ সহ্য করার ক্ষমতাকে নয়েজ ইমিউনিটি (Noise immunity) বলা হয়।

ফ্যান ইন ও ফ্যান আউট : Fan-in এবং Fan-out সাধারণত একটি গেইট হতে নির্গত সংকেতকে একসাথে এক বা একাধিক গেইটের গ্রহণমুখ সরবরাহ করতে হয়। এক্ষেত্রে গেইটের নির্গমন সংকেতটি সেই গােষ্ঠীর যতটা গ্রহণমুখে নির্ভরযােগ্যভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ দিতে পারে সেই সংখ্যাকে Fan-out (ফ্যান আউট) বলা হয়। যেমন- কোনাে গেইটের ফ্যান আউট 10 হলে সেই গেইটের নির্গমন সংকেতকে অনুরূপ গেইটের 10 গ্রহণমুখে সংযােগ করা যায়। 10 এর বেশি সংযােগের জন্য গ্রহণমুখগুলােতে পর্যাপ্ত বিদ্যুৎ সরবরাহের নিশ্চয়তা থাকে না। গেইটের গ্রহণমুখের সংখ্যাকে Fan-in (ফ্যান ইন) বলা হয়।

কার্যকরী তাপমাত্রা :  লজিক সার্কিটগুলাে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা সীমার মধ্যে নির্ভরশীলভাবে কাজ করে তাকে লজিক সার্কিটের কার্যকরী তাপমাত্রা বলা হয়। পাওয়ার রেটিং (Power rating) ঃ ট্রানজিস্টর গেটের উপাদানসমূহ যেমন- ট্রানজিস্টর, মসফেট ইত্যাদিকে একটিভ করার জন্য যে ডিসি ভােল্টেজ ব্যবহার করা হয় তা একটি পাওয়ার সাপ্লাই হতে দেওয়া হয় বলে তাকে পাওয়ার সাপ্লাই বা পাওয়ার রেটিংবলা হয়।

click here for code