32 Ттл с нагрузочным транзистором
33 Ттл с нагрузочным резистором
34. Ттлш (транзистор Шоттки)
Элементы ТТЛ с диодами и транзисторами Шотки широко используются в качестве элементной базы быстродействующих цифровых микросхем. Вместо обычных транзисторов в этих элементах используется транзистор Шотки, параллельно его коллекторному переходу включен диод Шоттки(ДШ)
Для контакта Шотки обычно используются металлы А1 или Pt Si, которые обеспечивают напряжение отпирания диода U*ш≈0,4 .. 0,5 В<U*. В случае открытого транзистора ДШ из-за действия ООС по напряжению препятствует снижению напр м/у К и Э ниже 0,3В => транзистор переключается в 3 раза быстрее.
ТТЛШ серии – 530, 531, 555. Маломощный ТТЛШ по быстродействию эквивалентно стандартным ТТЛ.
x1 |
x2 |
МТ |
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
f |
0 |
0 |
О |
З |
З |
О |
О |
З |
1 |
0 |
1 |
О |
З |
З |
О |
О |
З |
1 |
1 |
0 |
О |
З |
З |
О |
О |
З |
1 |
1 |
1 |
З |
О |
О |
З |
З |
О |
0 |
Основные параметры и характеристики те же что и в ТТЛ, но быстродействие у ТТЛШ в 3-4 раза лучше.
35. Эмиттерно-связная логика (эсл)
ЭСЛ является самым быстродействующим логическим элементом и используется для проектирования быстродействующих и сверхбыстродействующих БИС в силу того, что её транзисторы работают в ненасыщенном режиме и логический перепад снижен до Uп <= Up-n.
База в ЭСЛ – дифф-й каскад переключателя тока. Основная черта – ненасыщенная работа транзисторов, засчёт строгого поддержания колл. тока в заданных пределах.
Достоинства: 1. два выхода более широкие функциональные возможности; 2. Самое большое быстродействие; 3. постоянство тока потребления; 4. Большая нагрузочная способность (15-20).
Параметры: Uпит=-5,2 В – логика отрицания; «1»=-0,9 В; «0»=-1,65 В. Быстродействие обновления 2 нс. Мощность потребления 2,5 мВт.
Элемент И-НЕ:
Дифференциальный каскад. Задержка дифференциального ключа уменьшается за счет эмиттерного повторителя. Чтобы R3 выполняло роль источника тока, нужно, чтобы потенциал точки С был постоянным, который можно стабилизировать используя источник опорного напряжения. |
Элемент ИЛИ-НЕ:
|
Элемент ИЛИ:
|
36. Интегрально-инжекционная логика.
Структуры интегрально-инжекционной логики (И2Л структуры) широко используются в маломощных запоминающих устройствах, микропроцессорах и ИС с высокой степенью интеграции. Простейшая схема инвертора на биполярном транзисторе приведена на рис. 1. Логическому нулю напряжения на входе транзистора соответствует логическая единица на выходе и наоборот. В И2Л структуре входной резистор заменяется генератором тока (транзистор Т1), поставляющим носители в базу выходного транзистора Т2. Коллекторы выходного транзистора разведены для выполнения логических функций. Принципиальная схема инвертора (вентиля) приведена на рис. 2. |
|
|
Основной логический элемент сформирован путем объединения горизонтального транзистора Т1 p-n-p типа с вертикальным транзистором n-p-n типа, который имеет несколько коллекторов, предназначенных для выполнения независимых логических операций в различных частях схемы. Коллектор транзистора Т1 служит базой транзистора Т2, а скрытый n+ слой Т2 используется как база Т1. Легко видеть, что эти конструктивные особенности совместо с ликвидацией резистора существенно повышают степень интеграции схем. Выходной транзистор работает в инверсном режиме. При Uвх= 0 носители в базу транзистора Т2 не поступают и на его выходе наблюдается высокий уровень сигнала. В случае высокого уровня входного сигнала Uвх ~ 0.8 В ток из транзистора Т1 инжектируется в базу Т2, переводя его в состояние насыщения. В этом случае с выхода логического элемента снимается низкий уровень логического сигнала Uкэ ~ 0.1 В.
Основное достоинство – большое кол-во компонентов и элементов, расположенных на кристалле. Основное назначение – БИС и СБИС. Используется для построения БИС серии К583 и К584. ИИЛ на диодах Шотки (И2ЛШ): в 2 раза больше быстродействие, чем у ИИЛ.
Вывод – по быстродействию И2Л уступает ТТЛ и ЭСЛ.