Основы эммитерно-связной логики (эсл)
Элементы ЭСЛ являются одними из наиболее быстродействующих промышленно освоенных на базе кремния. В основе элемента ЭСЛ лежит токовый ключ (на рисунке), в котором ток эмиттера приблизительно постоянен и под воздействием входного сигнала переключается в одно из плеч цепи.
Транзистор ВТ2 имеет на базе постоянное опорное напряжение, а напряжение транзистора ВТ1 выше опорного, если входной сигнал соответствует единице, и ниже опорного, если соответствует нулю. Т.о., уровни напряжений, отражающих логическую единицу и логический ноль знакопеременной относительно опорного напряжения и расположенный симметрично. Если предположить, что напряжение на базах обоих транзисторов одинаково, схема окажется симметричной по конфигурации и режимам работы обоих транзисторов, следовательно ток эмиттера разделится пополам между плечами ВТ1 и ВТ2. Если представить, что входное напряжение увеличилось, можно оценить его влияние на распределение токов между транзисторами.
Транзистор ВТ1 приоткроется и ток его увеличится по отношению к общей точке транзистора. Поскольку ВТ1 работает как эмиттерный повторитель, на эмиттерах возникает положительное приращение напряжения, несколько уменьшающее так транзистора ВТ2. Т.о., транзисторы влияют друг на дуга. Увеличение тока в одном приводит к уменьшению в другом.
Быстродействие токового плеча велико, поскольку транзисторы в нем работают в режимах, позволяющих максимально использовать их частотные возможности.
Отсутствует режим насыщения, перепады напряжения на переключение элемента малы, следовательно, малыми могут быть и резисторы Рк.
Всё вышеперечисленное уменьшает время перезаряда нагрузочных емкостей .
Базовый элемент ЭСЛ из токового ключа образуется заменой транзистора второго плеча группой параллельно включенных транзисторов. Достоинством элементов ЭСЛ помимо быстродействия является постоянство тока, потребляемого ими от источника питания, поскольку токи в схеме не создаются и не изменяются, а лишь переключаются между плечами. Элементы ТТЛ подобными свойствами не обладают, и наличие сквозных токов является одной из основных проблем при их применении.
Основы кмоп логики
Схема КМОП логического элемента И-НЕ и его таблица истинности. Чтобы открыть оба нижних транзистора надо, чтобы на входе А и входе В была логическая единица, при этом оба верхних транзистора закроются, и на выходе будет логический ноль, то хотя бы один из нижних транзисторов закроется, один из верхних откроется, при этом на выходе будет логическая единица.
Схема КМОП логического элемента ИЛИ-НЕ. Если на входах А или В (или на обоих) логическая единица, то откроется один или обо из нижних транзисторов, при этом закроется один или обо верхних транзистора, тогда на выходе логический ноль. Если на обоих входах логический ноль, то закроются обо нижних и откроются оба верхних транзистора, при этом на выходе логическая единица.