Diyot mantık bilgisayarı

Sadece transistörsüz diyot mantığı kullanarak bir bilgisayar (Turing tamamlandı) oluşturmak mümkün mü? DTL'nin bir şey olduğunu biliyorum, ama anlatabildiğim kadarıyla sinyalleri yükseltmek için transistörler kullandılar.

Çoğu işlev için diyot mantığı kullanarak transistörsüz bir bilgisayar yapmak kesinlikle mümkündür. 1953'ten önceki tüm bilgisayarlar transistörlerden kaçındı ve bu ağır kullanılan diyot mantığından bazıları.

Ama sonunda bir çeşit amplifikasyon ve tersine ihtiyacınız var.

İnversiyon, transformatörleri kullanarak kolayca başarabilirsiniz (en azından mantık yoluyla sürekli mantık seviyelerinden ziyade ayrık darbeler geçiriyorsanız. Bu 1940'larda ve 50'lerde yaygındı) - sadece ikincil sargı bağlantılarını değiştirin.

Amplifikasyon: transistörlerin yanı sıra vanaları (vakum tüpleri) dışladığınızı varsayarsak, seçenekleriniz sınırlıdır. Birkaç Hz'e kadar saat hızları için röleler bariz bir seçimdir. Bunun üzerinde, çekirdeklerini doygunluk içine ve dışına getirmek için diğer sargılarda daha küçük akımlar kullanarak akım değişikliklerini yükseltmek için transformatörlerde oynayabileceğiniz hileler var. Bilgisayar için bu "manyetik amplifikatör" sömürüsünü kimseden hiç duymadım, bu mümkün olmayabilir.

Öte yandan, Elliot 803 bir transistör bilgisayarıydı, ancak mantık işlevlerini manyetik çekirdekler kullanarak gerçekleştirdi ve kazanç sağlamak için kapı başına sadece bir transistör vardı.

İmkansız. Diyotlardan başka bir şey olmadan ve dirençlere izin verdiğinizi varsayalım, herhangi bir mantık yığınının çıkış seviyeleri giriş seviyelerinden daha küçük bir aralığa yayılacaktır. Sinyal gerilinceye kadar ileri voltaj düşüşleri artar. Her kapıda veya en azından birçok yerde amplifikasyon olmalıdır.

Yine de en büyük gösteri tıpası, sadece diyotlarla bir sinyali tersine çevirmenin bir yolu olmayacağıdır. Bu, XOR geçitleri veya yarım toplayıcılar ve tam toplayıcılar olmadığı, iki bitin aynı mı yoksa farklı mı olduğunu test etmenin bir yolu olmadığı anlamına gelir. Giriş yükselirse, çıkışın düştüğü ve en azından giriş yükseldiği kadar bir diyot devresi tasarlamanız gerekir.

Sonunda, biraz saklamanın bir yolu olmayacaktı. Program sayacı, kayıtlar, çağrı yığınları veya eşdeğeri bir şey gibi durumu korumanın bir yolu olmalıdır. Parmak arası terliklerin çapraz bağlı NOR veya NAND kapıları ile yapılması kolaydır. Ama saf diyot mantığında olanlar yok.

Bununla birlikte, biraz diyot mantığının yardımcı olmadığı anlamına gelmez. Bir çift diyot TTL devresinde ucuz bir küçük OR geçidi yapabilir, eğer doğru yapılırsa sadece 1/4 kullanılabilecek bir çip kaydedebilir. (Aslında, yıllar önce science fair projemde iki diyot VEYA geçidi vardı.)

Şimdi, daha büyük voltajlar ve sinyallerin ters çevrilmesi önemli olduğundan, merak etmeye başlıyorum - indüktörlere izin verirseniz, voltajları tersine çevirebilir ve girişlerin aralığı dışında voltajlar oluşturabilirsiniz. Yine de pasif bileşenler olmasına rağmen, yolun her adımında enerji kaybediyor, diyot-indüktör mantığını düşünmek için eğlenceli olup olmayacağını merak ediyorum ...?

Light Logic adını verdiğim bir diyot direnç kapısı üzerinde çalışıyorum ve tek bir kapı ile buffer, NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR ve XNOR sekiz temel kapıyı da oluşturabilirim. Projem Hackaday olarak, BAZI MANTIĞA IŞIK IŞIĞI DÖKÜLMÜŞ olarak yayınlandı. Hızlı değil, ancak insanlar kendilerini sinyal diyotları ve dirençlerle sınırlamazsa DRL'nin her şeyi yapabileceğini kanıtlar. Farklı düşün. Temel olarak bir Işık Mantık geçidi, bir fotoğraf direncine / LDR'ye bağlanmış bir LED'dir. Bu kombinasyon bir NPN transistörü gibi bir anahtar görevi görür. Giriş 1N914 diyotları LED'in önüne bağlanır ve güç ve çıkış bir DTL kapısı gibi LDR'ye bağlanır. LDR'nin belirgin bir reaksiyon süresi var, ancak bu kapılar oluşturmak için yeni bir yol ve hedefim yüzde 100 transistör ve rölesiz işlemci. Nokta, başıboş ışığın LDR'ye maruz kalmasını önleyin.

Bu zor bir soru. "AND" kapılarının diyotlardan yapılabileceğini ve tek çekme-çift atış rölelerinin ters çevirme ve amplifikasyon sağlayabileceğini biliyorum. Yani mümkün görünüyor (teorik olarak)! Bununla birlikte, diyot mantığının, girişin yukarı çekilmesi (veya bir PNP transistöründe olduğu gibi) yerine toprağa giden bir yol kullanması nedeniyle çoğu senaryoda normal transistör mantığının doğrudan yerine geçemeyeceği belirtilmelidir. Her neyse, iyi şanslar!