IC RTL, DTL, dan TTL

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas segala rahmat dan karunia-Nya sehimgga tim penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “ IC RTL, TTL, dan DTL ”. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah Komponen Elektronika.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal hingga akhir. Semoga makalah ini memberikan informasi bagi masyarakat dan bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan kita semua.






Depok, 13 November 2009





Penulis












BAB I


PENDAHULUAN



1.1. LATAR BELAKANG

IC (Integrated Circuit)

Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen(individual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis
Perkembangan teknologi elektronika terus semakin meningkat dengan semakin lengkapnya jenis-jenis IC yang disediakan untuk rangkaian Linear dan Digital, sehingga produk peralatan elektronik makin tahun makin tampak kecil dan canggih.
IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang, salah satunya dibidang industri Dirgantara, dimana rangkaian kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang angkasa lainnya. Desain komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik (kalkulator), juga telepon seluler(ponsel) yang bentuknya relatif kecil.
Di era teknologi canggih saat ini, peralatan elektronik dituntut agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin, dan hal itu dapat dimungkinkan dengan penggunaannya IC.
Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkit-sirkit keonvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan sirkit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan (cooling system).
Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil.

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimana cara membedakan jenis-jenis IC logika resistor-transistor (RTL), logika transistor-transistor (TTL), logika dioda-transistor (DTL) ?
b. Apa saja fungsi dari masing-masing IC RTL, TTL,DTL ?
c. Bagaimana cara mengidentifikasi dan mengambarkan rangkaian IC RTL, TTL, DTL?


1.3 TUJUAN

Setelah memepelajari bahasan ini diharapkan mahasiswa dapat memahami penggunaan IC RTL,TTL, DTL dan juga mampu mengidentifikasi rangkaian IC tersebut.


1.4 Ruang Lingkup

Ruang lingkup dari pembahasan makalah ini meliputi :
 Pengertian
 kelebihan dan kekurangan
 subtipe (jenis-jenis)
 penggunaan



1.5 Metode Penulisan

Data penulisan makalah ini diperoleh dengan metode studi perpustkaan, yaitu suatu metode dengan membaca pustaka tentang IC RTL. TTL, DTL. Dan selain itu penulis juga memmperoleh data dari internet.












LOGIKA RESISTOR-TRANSISTOR



Logika resistor–transistor atau sering disebut dengan RTL adalah sebuah keluarga sirkuit digital yang dibuat dari resistor sebagai jaringan masukan dan transistor dwikutub (BJT) sebagai peranti sakelar. RTL adalah keluarga logika digital bertransistor yang pertama, keluarga yang lain adalah logika dioda–transistor (DTL) dan logika transistor–transistor (TTL).

Logika resistor-transistor

Skema gerbang NOR RTL dasar
Simbol bervariasi
Tipe rangkaian terintegrasi

Kategori gerbang logika

Komponen sejenis DL, DTL, TTL, ECL, I2L, NMOS, CMOS




Skema gerbang NOR RTL yang digunakan untuk membuat komputer pengendali.
Logika RTL (Resistor Transistor Logic)

Rangkaian ini merupakan rangkaian pertama dari Keluarga Bipolar, mempekerjakan resistor dan transistor sebagai komponen penyusunnya.


Konstruksi di atas adalah untuk logika NAND. Ketika salah satu input bernilai 0, maka salah satu transistor akan OFF. Meskipun transistor yang lain ON, arus tetap tidak akan mengalir dari Vcc ke ground karena transistor yang lain OFF. Arus akan mengalir menuju output, output bernilai 1.
Sebaliknya jika kedua input bernilai 1, maka kedua transistor akan ON. Kondisi ini memungkinkan mengalirnya arus dari Vcc ke ground. Output bernilai 0.
Sebagai awal, penjelasan sederhana ini sudah bisa menjawab pertanyaan, bagaimana IC berisi gerbang NAND selalu lebih murah disbanding IC berisi gerbang AND. Karena memang sungguh ironis, rangkaian gerbang AND justru dibuat dari logika NAND dengan sebuah inverter.












KELEBIHAN

Kelebihan utama dari RTL adalah jumlah transistor yang sedikit, dimana ini merupakan hal penting sebelum adanya teknologi sirkuit terintegrasi, dimana gerbang logika dibangun dari komponen tersendiri karena transistor merupakan komponen yang relatif mahal. IC logika awal juga menggunakan sirkuit ini, tetapi dengan cepat digantikan dengan sirkuit yang lebih baik, seperti logika dioda–transistorR dan kemudian logika transistor–transistorr, dikarenakan dioda dan transistor tidak lebih mahal dari resistor dalam IC.



KETERBATASAN

Kekurangan paling jelas dari RTL adalah borosan dayanya yang tinggi ketika transistor menghantar untuk mengambil alih resistor panjar keluaran. Ini membutuhkan lobih banyak arus yang harus dicatu ke RTL dan lebih banyak bahang yang hapus dibuang dari RTL. Kebalikannya, sirkuit TTL meminimalkan kebutuhan tersebut. Pembatasan lain dari RTL adalah sebaran masuk (fan-in) yang terbatas, tiga masukan menjadi batas untuk banyak desain sirkuit untuk operasi normal sebelum kehilangan kekebalan akan desah. Rangkaian terintegrasi NOR RTL standar dapat menggerakan hingga tiga gerbang serupa. Sebagai alternatif, ini cukup untuk menggerakan dua penyangga yang bisa menggerakan 25 keluaran lainnya.



Mempercepat RTL

Berbagai produsen menggunakan metode berikut untuk mempercepat RTL. Menempatkan kondensator berjajar dengan setiap resistor masukan dapat mengurangi takut yang dibutuhkan tingkat penggerak untuk memanjar balik pertemuan basis-emitor tingkat digerakkan. RTL yang menggunakan teknik ini disebut dengan RCTL (resistor capacitor transistor logic). Menggunakan tegangan catu kolektor yang tinggi dan dioda pemangkas mengurangi waktu pengisian kapasitas liar. Susunan ini mensyaratkan dioda memangkas kolektor ke level logika yang telah didesain. Susunan ini juga digunakan pada DTL (logika dioda-transistor).

Sejarah



Sebuah jam tepat waktu buatan 1979 menggunakan TTL.
TTL ditemukan oleh James L. Buie dari TRW, "particularly suited to the newly developing integrated circuit design technology."[2] IC TTL komersial pertama dibuat oleh Sylvania pada 1963, dinamai Sylvania Universal High-Level Logic family (SUHL).[3] Peranti dari Sylvania ini digunakan dalam misil Phoenix.[4] TTL menjadi terkenal pada pendesain sistem elektronik setelah Texas Instruments memperkenalkan seri 5400, dengan daerah suhu untuk militer, pada 1964 dan pada akhirnya seri 7400 pada 1966 dengan daerah suhu yang lebih rendah. Keluarga 7400 dari Texas Instrument menjadi standar industri. Peranti yang cocok dibuat oleh Motorola, AMD, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics, Mullard, Siemens, SGS-Thomson/ST microelectronic dan National Semiconductor,[5] [6] dan banyak perusahaan lainnya, bahkan di bekas Uni Soviet. Tidak hanya membuat peranti TTL yang kompatibel, tetapi peranti kompatibel juga dibuat dengan menggunakan teknologi sirkuit lainnya. Istilah TTL digunakan pada banyak logika penyempurnaan yang menggunakan transistor dwikutub, dengan beberapa penyempurnaan di kecepatan dan kebutuhan daya selama lebih dari dua dekade. Keluarga populer yang terakhir adalah 74AS/ALS Advanced Schottky, dikenalkan pada 1985.[7] Hingga 2009, Texas Instruments tetap memproduksi IC kegunaan umum dalam banyak keluarga teknologi usang, walaupun dengan harga yang semakin mahal. Biasanya, chip TTL memadukan tidak lebih dari beberapa ratus transistor. Fungsi yang dipunyai sebuah kemasan tunggal bervariasi dari beberapa gerbang logika hingga mikroprosesor. TTL juga menjadi penting karena harganya yang muram membuat teknik digital cukup ekonomis untuk menggantikan pekerjaan yang sebelumnya dilakukan oleh teknik analog.[8] Kenbak-1, salah satu komputer pribadi pertama, menggunakan TTL untuk CPU daripada menggunakan mikroprosesor yang belum tersedia pada tahun 1971.[9] 1973 Xerox Alto dan 1981 Star, yang mengenalkan GUI, menggunakan sirkuit TTL pada taraf ALU. Banyak komputer yang menggunakan logika kompatibel-TTL hingga tahun 1990-an. Hingga penemuan logika dapat diprogramkan, logika dwikutub tersendiri digunakan untuk percobaan dan pengembangan sirkuit digital terpadu lainnya.

Logika transistor–transistor (TTL) adalah salah satu jenis sirkuit digital yang dibuat dari transistor dwikutub (BJT) dan resistor. Ini disebut logika transistor-transistor karena baik fungsi penggerbangan logika maupun fungsi penguatan dilakukan oleh transistor (berbeda dengan RTL dan DTL). TTL menjadi IC yang banyak digunakan dalam berbagai penggunaan, seperti komputer, kontrol industri, peralatan dan instrumentasi tes, dan lain-lain. Gelar TTL kadang-kadang digunakan untuk menyebut taraf logika yang mirip dengan TTL, bahkan yang tidak berhubungan dengan TTL, sebagai contohnya adalah sebagai etiket pada masukan dan keluaran peranti elektronik.
TTL(Transistor transistor Logic)
IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator dan system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar pengoperasian bilangan Biner Logic(bilangan dasar 2) yaitu hanya mengenal dua kondisi saja 1(on) dan 0(off).
Jenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS. Jenis IC-TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor.

Transistor Logic
Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam gate(gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam fungsi logic seperti AND,NAND,OR,NOR,XOR serta beberapa fungsi logic lainnya seperti Decoder, Encoder, Multiflexer dan Memory sehingga pin (kaki) IC jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan 40.
Pada gambar diperlihatkan IC dengan gerbang NAND yang mengeluarkan output 0 atau 1 tergantung kondisi kedua inputnya.
IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt.










Skema gerbang NAND TTL dua masukan yang disederhanakan


TTL NAND standar, salah satu bagian dari 7400



Logika TTL (Transistor Transistor Logic)
Rangkaian ini merupakan pengembangan dari logika DTL, dengan transistor multiple emitter ekivalen dengan logika diode. Logika ini yang paling banyak dipakai dalam keluakeluarga Bipolar
.




Sekali lagi, skema paling dasar di atas juga untuk logika NAND. Ketika salah satu input bernilai 0, maka transistor Q1 akan OFF, demikian pula Dioda D1 dan transistor Q0. Vout akan sama dengan Vcc, output bernilai 1. Sebaliknya ketika seluruh input bernilai 1, maka D1 akan ON demikian pula dengan transistor Q0. Arus akan mengalir dari Vcc ke ground, output bernilai 0.
Pada beberapa rangkaian, terkadang dioda D1 digantikan dengan sebuah transistor.
TTL berbeda dengan pendahulunya, generasi logika resistor–transistor (RTL) dan logika dioda–transistor (DTL) dengan menggunakan transistor tidak hanya untuk penguatan keluaran tetapi juga untuk mengisolasi masukan. Pertemuan p-n dari dioda mempunyai kapasitansi yang cukup besar, jadi mengubah taraf logika pada masukan DTL memerlukan waktu dan energi yang tidak sedikit. Seperti terlihat pada skema kiri atas, konsep dasar dari TTL adalah mengisolasi masukan dengan menggunakan sambungan basis-bersama, dan menguatkan fungsi dengan sambungan emitor-bersama. Perhatikan bahwa basis dari transistor keluaran digerakan tinggi hanya oleh pertemuan basis-kolektor dari transistor masukan yang dipanjar maju. Skema kedua menambahkan keluaran tiang totem. Ketika Q2 mati (logika 1), resistor membuat Q3 hidup dan Q4 mati, menghasilkan logika 1 yang lebih kuat di keluaran. Ketika Q2 hidup, ini mengaktifkan Q4, menggerakan logika 0 ke keluaran. Dioda memaksa emitor dari Q3 ke ~0.7 V, sedangkan R2, R4 dipilih untuk menarik basis ke tegangan yang lebih rendah, membuatnya mati. Dengan menghilangkan resistor pull-up dan resistor pull-down pada tingkat keluaran, memungkinkan kekuatan gerbang ditingkatkan tanpa mempengaruhi konsumsi daya secara signifikan.[10][11] TTL sangat sesuai dibuat sebagai sirkuit terpadu karena masukan sebuah gerbang dapat disatukan kedalam sebuah daerah dasar untuk membentuk transistor multi emitor. Karena peranti yang rumit mungkin menambah biaya sirkuit jika dibuat dari transistor terpisah, tetapi dengan mengkombinasikan beberapa sirkuit kecil menjadi peranti yang lebih rumit, sebaliknya ini mengurangi biaya implementasi pada IC. Seperti logika yang menggunakan transistor dwikutub lainnya, arus kecil harus diambil dari masukan untuk memastikan taraf logika yang benar. Arus yang diambil harus dalam kapasitas tingkat sebelumnya, sehingga membatasi gerbang yang dapat disambungkan (fanout). Semua TTL standar bekerja pada pencatu daya 5 volt. Isyarat masukan TTL dikatakan rendah jika berada diantara A TTL 0 V dan 0.8 V dimana mewakili titik ground, dan tinggi ketika berada diantara 2.2 V dan 5 V, mewakili titik catu (taraf logika presisi mungkin sedikit bervariasi diantara subtipe). Keluaran TTL biasanya terbatas pada batas yang lebih sempit diantara 0 V dan 0.4 V untuk logika rendah dan diantara 2.6 V dan 5 V untuk logika tinggi, memberikan ketahanan desah 0,4V. Standarisasi taraf logika TTL sangat penting karena papan sirkuit yang rumit sering menggunakan IC TTL yang diproduksi oleh berbagai pabrik dan dipilih berdasarkan kesiapan dan harga, kecocokan harus meyakinkan, dua papan sirkuit dari jalur perakitan yang pada mungkin memiliki campuran merk yang berbeda untuk posisi yang sama dalam papan. Dalam batas dapat digunakan yang cukup luas, gerbang logika dapat dianggap sebagai peranti Boolean ideal tanpa kekhawatiran akan batasan elektronik.



Subtipe
Generasi penerus dari teknologi memproduksi peranti kompatibel dengan penambahan kecepatan atau efisiensi atau keduanya. Walaupun produsen secara resmi memasarkan produk tersebut sebagai keluarga TTL dengan dioda Schottky, beberapa sirkuit yang digunakan pada keluarga LS sebenarnya adalah DTL.[13] TTL dasar biasanya mempunyai tundaan penyebaran 10ns dan borosan daya 10mW tiap gerbang. Variasi dan penerusnya antara lain:
• TTL daya rendah (L), mengorbankan kecepatan untuk pengurangan borosan (33ns, 1mW). Sekarang telah digantikan oleh logika CMOS.
• TTL kecepatan tinggi (H), lebih cepat daripada TTL standar, tapi borosan juga jauh lebih tinggi, (6ns, 22mW)
• TTL Schottky (S), dikenalkan pada tahun 1969, menggunakan penggenggam dioda Schottky pada masukan untuk mencegah penyimpanan muatan dan memperbaiki kecepatan pensakelaran. (3ns, 19mW)
• TTL Schottky daya rendah (LS), menggunakan TTL daya rendah dan dioda Schottky untuk mendapatkan kombinasi antara kecepatan dan efisiensi. Ini mungkin adalah tipe TTL paling umum, digunakan sebagai logika perekat pada mikrokomputer, menggantikan sub-keluarga H, L dan S. (9.5ns, 2mW).
• Varian cepat (F) dari Fairchild dan Schottky maju (AS) TI merupakan penyempurnaan dari LS, dikenalkan pada tahun 1985, dengan sirkuit "Miller-killer" untuk mempercepat transisi dari rendah ke tinggi.
• Sebagian besar produsen menawarkan daerah suhu komersial dan keperluan khusus, sebagai contoh peranti seri 7400 dari TI dispesifikasikan dari 0 hingga 70°C, dan peranti seri 5400 dalam spesifikasi militer dengan daerah suhu dari −55 hingga +125°C.
• Peranti tahan radiasi ditawarkan untuk penggunaan luar angkasa dan nuklir.
• Peranti kualitas tinggi dan reabilitas tinggi tersedia untuk penggunaan penerbangan dan militer.
• TTL tegangan rendah (LVTTL) untuk pencatu daya 3.3 pada antarmuka memori.
Perbandingan dengan keluarga logika lainnya
Peranti TTL mengkonsumsi lebih banyak daya daripada peranti CMOS yang ekivalen saat siaga, tetapi konsumsi daya tidak meningkat bersamaan dengan peningkatan kecepatan clock secepat peranti CMOS. Dibandingkan dengan sirkuit ECL, TTL menggunakan lebih sedikit daya dan mempunyai aturan desain yang lebih sederhana, tetapi juga lebih lambat. Pendesain dapat mengkombinasikan ECL dan TTL dalam sistem yang sama untuk mendapatkan performansi dan penghematan yang lebih baik, tetapi peranti penggeser-taraf dibutuhkan diantara dua keluarga logika. TTL kurang sensitif terhadap kerusakan karena pembuangan elektrostatik daripada peranti CMOS awal. Karena struktur keluaran dari peranti TTL yang taksimetrik, impedansi keluaran antara keadaan tinggi dan rendah tidak simetris, membuatnya tidak cocok untuk menggerakan kawat transmisi. Kekurangan ini biasanya dapat diatasi dengan menyangga keluaran dengan peranti penggerak-saluran khusus untuk isyarat yang harus dikirim melalui kabel panjang. ECL, karena struktur keluarannya simetris pada impedansi rendah, ECL tidak mengalami kekurangan ini. Keluaran struktur tiang totem TTL memiliki waktu tumpang tindih sebentar saat semua transistor menghantar, menghasilkan pulsa arus yang besar diambil dari catu. Pulsa tersebut dapat digandengkan dengan cara yang tidak diinginkan pada sepanjang kemasan multi sirkuit terpadu, menghasilan batas desah yang dikurangi dan performa yang lebih lambat. Sistem TTL biasanya memiliki kondensator untuk setiap satu atau dua kemasan, jadi pulsa arus yang disebabkan oleh dalah satu tidak mengakibatkan perubahan tegangan catu. Beberapa produsen sekarang menyuplai logika CMOS ekivalen dengan taraf masukan dan keluaran yang kompatibel, biasanya nomor peranti mirip dengan komponen sejenis.
Kemasan
Seperti kebanyakan sirkuit terpadu abad ke-19 lainnya, peranti TTL biasanya dikemas pada kemasan DIL dengan kaki antara 14 hingga 24. Biasanya dibuat dari plastik epoksi (PDIP) atau keramik (CDIP). Kemasan DIL standar mempunyai kaki yang berjarak 0,1 in, dan hampir semua peranti TTL menggunakan penjarakan ini (walaupun beberapa IC ASIC dikemas dengan penjarakan kaki yang lebih rapat), kemasan DIL 14 dan 16 kaki dengan dua baris kaki dipisahkan 0,3 in adalah yang paling umum untuk IC TTL. IC berkas-tembaga tanpa kemasan dibuat untuk perakitan pada larikan yang lebih besar sebagai sirkuit terpadu campuran. Peranti untuk penggunaan militer dan luar angkasa dikemas dalam kemasan datar, sebuah bentuk dari kemasan pemasangan permukaan, dengan tembaga yang cocok untuk pengelasan atau penyolderan ke papan rangkaian cetak. Sekarang, banyak peranti kompatibel-TTL tersedia dalam kemasan pemasangan permukaan, yang tersedia dalam jenis yang lebih banyak daripada kemasan lewat-lubang.
Pembalik sebagai penguat analog
Walaupun didesain untuk penggunaan taraf logika sinyal digital, sebuah TTL dapat dipanjar untuk digunakan sebagai penguat analog. Penguat seperti ini mungkin sangat berguna pada peranti yang harus mengubah sinyal analog km sinyal digital, tetapi biasanya tidak digunakan ketika penguatan analog menjadi kegunaan utama peranti.[14] Pembalik TTL dapat juga digunakan pada osilator kristal karena kemampuan penguatan analognya sangat berarti dalam analisis performansi osilator.
Penggunaan
Sebelum penemuan peranti integrasi skala sangat besar (VLSI), TTL merupakan standar metode konstruksi untuk prosesor dasar, seperti DEC VAX dan Data General Eclipse. Karena mikroprosesor menjadi lebih berguna, peranti TTL menjadi penting untuk digunakan sebagai logika penempel, seperti penggerak bus cepat pada motherboard, yang menyambungkan blok-blok fungsi sehingga menjadi elemen VLSI.
Produsen takstandar
Setidaknya satu produsen, IBM, memproduksi sirkuit TTL takstandar untuk penggunaan sendiri. IBM menggunakan teknologi ini pada IBM System/38, IBM 4300, dan IBM 3081.











Logika dioda–transistor

Logika dioda–transistor

Skema gerbang NAND DTL yang disederhanakan
Simbol bervariasi
Tipe rangkaian terintegrasi

Kategori gerbang logika

Komponen sejenis DL, RTL, TTL, ECL, I2L, NMOS, CMOS

Kemasan biasanya DIL 8-14 Pin 0,1 in
l • d • s

Logika dioda–transistor atau sering disebut (DTL) adalah sebuah keluarga gerbang logika yang terdiri dari transistor dwikutub (BJT), dioda dan resistor, ini adalah pendahulu dari logika transistor–transistor. Ini disebut logika dioda–transistor karena fungsi penggerbangan dilakukan oleh jaringan dioda dan fungsi penguatan dilakukan oleh transistor.
Logika DTL (Dioda Transistor Logic)
Rangkaian ini merupakan gabungan dari logika Inverter dan Dioda, untuk menghasilkan
arus output yang lebih kuat
Skema di atas juga untuk logikan NAND. Ketika salah satu input bernilai 0, maka akan ada dioda yang ON di bagian input, sementara kedua dioda di tengah akan OFF. Hal ini menyebabkan transistor menjadi OFF sehingga arus mengalir dari Vcc ke output, output bernilai 1.
Sebaliknya jika kedua input bernilai 1, maka kedua dioda input akan OFF sementara kedua dioda di tengah akan ON. Hal ini menjadikan transistor ON dan arus mengalir dari Vcc ke ground. Output bernilai 0.

Cara kerja
Dengan sirkuit sederhana yang ditampilkan dalam gambar, tegangan panjar pada basis diperlukan untuk mencegah ketakstabilan dan kesalahan operasi. Pada versi sirkuit terintegrasi, dua dioda menggantikan R3 untuk mencegah arus basis apapun saat masukan pada keadaan rendah. Selain itu, untuk menambah sebaran keluar (fan-out), dapat digunakan dioda dan transistor tambahan IBM 1401 menggunakan sirkuit DTL yang hampir sama dengan sirkuit sederhana ini, tetapi menggunakan gerbang NPN dan PNP pada tegangan catu yang berbeda untuk menyelesaikan masalah panjar basis daripada menggunakan dioda tambahan.

Kekurangan kecepatan
Keuntungan utama DTL terhadap pendahulunya, logika resistor–transistor adalah penambahan sebaran masuk (fan-in). Tetapi tundaan penyebaran masih relatif tinggi. Ketika transistor jenuh ketika semua masukan tinggi, muatan disimpan di daerah basis. Ketika keluar dari daerah jenuh (salah satu masukan rendah), muatan ini harus dihilangkan terlebih dahulu, yang membutuhkan beberapa saat. Salah satu cara untuk mempercepat adalah dengan menghubungkan resistor dari basis transistor ke catu negatif yang akan membantu mengikangkan pembawa minoritas pada basis. Masalah diatas telah diatasi TTL dengan mengganti dioda pada sirkuit DTL dengan transistor multi-emitor, yang juga mengurangi area yang dibutuhkan tiap gerbang pada implementasi sirkuit terintegrasi.

CTDL
Cara lain untuk mempercepat DTL adalah dengan menambahkan kondensator membentangi R3, dan induktor kecil berderet dengan R2. Teknik yang digunakan pada IBM 1401 ini disebut CTDL (complemented transistor diode logic).