Was wäre, wenn Transistoren drei Zustände haben könnten?

Was wäre, wenn Transistoren drei Zustände haben könnten?

Sie können drei verschiedene Zustände annehmen: aktiv (leitend – gesättigt), ausgeschaltet (nicht leitend, ausgeschaltet) und halbleitend (linear).

Sie sind jedoch schwierig zu verwenden und die Drei-Zustands-Logik ist nicht so verbreitet wie die Binärlogik.

Es gibt verschiedene Techniken zum Speichern von Daten mit unterschiedlichen diskreten Zuständen, diese sind jedoch fehleranfällig. Selbst wenn sie mehr als zwei Zustände hatten, mussten sie binär sein, andernfalls mussten wir alle logischen Blöcke, Schnittstellen und Techniken umleiten.

Die einzige Mehrzustandslogik ist die Qubit-Logik, bei der es einen überladenen Zustand gibt. Sie ist jedoch viel komplexer zu verstehen, es sei denn, Sie haben einen Doktortitel in Physik. Transistoren sind analoge Geräte. Digitale Schaltungen sind nur eine besondere Art analoger Schaltungen. Sie können theoretisch so viele Zustände definieren, wie Sie möchten.

Ob sie praktisch sind oder nicht, ist eine andere Frage. Hätten Sie vielleicht die Rechenleistung mit mehr Zuständen erhöht? Sie müssen die Berechnungen erfinden, etwas, das über die Boolesche Algebra hinausgeht, ihr aber ähnelt. Logik 1.0, -1 wurde vorgeschlagen, kam aber nie sehr weit. Es gab auch eine Logik, die vielversprechend schien, aber auch starb.

Ingenieure und andere digitale Designer haben eine auf einem solchen Gerät basierende Logik vorgeschlagen, in der die CC-Zustände sind: ja, nein und vielleicht. Sie können zum Entwerfen einer Fuzzy-Logik verwendet werden! Im Ernst, welchen anderen Zustand kann ein einzelner Transistor annehmen als einschalten, ausschalten oder einen Widerstand übertragen (was Verstärkung bedeutet)? Der Begriff „Tri-State“ ist eine eingetragene Marke, mit der logische Gatter in einen hochohmigen, im Wesentlichen faktorfreien Zustand versetzt werden können.

Ein Transistor kann bereits in unterschiedlich vielen Bereichen eingesetzt werden, nämlich im Aktiv- und Sättigungsbereich, wenn er leitet, und im Sperrbereich, wenn er nicht leitet. Der Grund dafür, dass digitale Gatter zwei Zustände haben, liegt darin, dass die Transistoren im Sättigungsbereich verwendet werden (wenn wir über Mosfets sprechen, befinden sie sich tatsächlich im aktiven Bereich).

Wenn sie in aktiven Regionen verwendet würden, könnte man mit einer Push-Pull-Konfiguration, ähnlich der in Operationsverstärkern verwendeten, viele verschiedene Ausgangsspannungen erzielen, aber die Konfiguration ist nicht mehr digital.

Noch wichtiger ist, dass der Stromverbrauch erheblich steigen würde, da nun beide leitenden Transistoren möglich sind.

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