La logica diodo-transistor si riferisce a una specifica classe di circuiti utilizzati nella moderna elettronica digitale per elaborare i segnali elettrici. La costruzione di questi circuiti utilizza transistor a giunzione bipolare, diodi a semiconduttore e resistori. Un circuito logico diodo-transistor utilizza i suoi diodi per eseguire funzioni logiche e un transistor per eseguire funzioni di amplificazione. Ciò è in contrasto con i circuiti logici resistore-transistor, il predecessore della logica diodo-transistor, che utilizzano transistor e resistori a giunzione bipolare sia per le funzioni logiche che di amplificazione.
I circuiti logici digitali, chiamati porte, svolgono funzioni sui segnali elettrici, come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Una porta AND, ad esempio, può avere due ingressi, numerati uno e due, e un’uscita. Quando un segnale è alto sia sull’ingresso uno che sull’ingresso due, il gate invierà un segnale alto dalla sua uscita. Gli ingegneri chiamano questi circuiti logici perché agiscono in modo logico e prevedibile in risposta a varie combinazioni di input.
Nell’esempio di una porta AND, può rispondere solo in un certo numero di modi a qualsiasi combinazione di input. Le risposte potenziali per le porte logiche sono spesso elencate come un semplice insieme di formule matematiche. Le possibili risposte per una porta AND a due ingressi, con il primo termine in ingresso uno, il secondo in ingresso due e la somma in uscita dalla porta, sono le seguenti: 0+0=0, 1+0=0, 0+1=0 e 1+1=1. Le porte logiche sono disponibili in molti altri tipi, incluse le porte NAND, OR e NOR. Ognuna di queste porte logiche fornisce un diverso insieme di funzioni logiche che, se combinate, possono eseguire qualsiasi combinazione di esecuzioni matematiche su qualsiasi combinazione di ingressi di segnale elettrico.
Le prime funzioni logiche nell’elettronica venivano eseguite tramite interruttori manuali, in cui un determinato interruttore veniva attivato per fornire un’uscita quando l’operatore vedeva che erano stati forniti i segnali richiesti, solitamente indicati da una serie di luci. Successivamente, queste funzioni sono state automatizzate con relè elettronici. Questi dispositivi erano grandi e lenti e soffrivano di errori umani e guasti meccanici.
Con l’avvento del transistor a stato solido, un dispositivo che richiede naturalmente due ingressi per fornire un’uscita, le funzioni di gating sono diventate più veloci e affidabili e sono stati costruiti i primi veri circuiti logici digitali, con l’uso di resistori che creano una logica resistore-transistor (RTL). Con il progredire della tecnologia, ci si è resi conto che l’utilizzo di diodi a semiconduttore al posto dei resistori non solo avrebbe aumentato la velocità operativa delle porte logiche, ma avrebbe anche consentito un maggiore fan-in, il che in termini più semplici significa che le porte potrebbero avere più di due ingressi. Nacque così la tecnologia logica diodo-transistor (DTL), che divenne lo standard per le porte logiche.
Con la crescita della tecnologia dei transistor, nuovi dispositivi, come i transistor ad effetto di campo, sono diventati disponibili per gli ingegneri. Questi dispositivi sono più veloci e più piccoli e consumano meno energia dei transistor utilizzati nei circuiti logici diodo-transistor. Utilizzando transistor ad effetto di campo al posto dei diodi DTL, le porte logiche risultanti funzionano molto più velocemente e possono avere più uscite. Di conseguenza, questa nuova tecnologia logica transistor-transistor, soprannominata TTL, ha ampiamente sostituito DTL ed è il nuovo standard nella costruzione di porte logiche.