Типы логик по виду схемотехнической реализации
Элемент И |
Элемент ИЛИ |
Диодные логические схемы (практически не применяются, т.к. технически трудно реализовать некоторые логические функции и неизбежно ослабление полезного сигнала при передаче его от одного элемента другому.) |
|
|
|
||
Пример устаревшей диодно транзисторной логики |
|||
|
Устаревшая , но применяемая еще диодно – транзисторная логика. Недостатком её малое быстродействие , высокая потребляемая мощность и др. |
||
Транзисторно – резисторная логика
|
|
|
И-НЕ - базовый элемент транзисторно транзисторной логики (ТТЛ) с многоэмиттерным транзистором. |
||
|
|
|
Базовый элемент –ИЛИ – НЕ интегрально инжекционой логики (И2Л) |
||
|
Обладает довольно высоким быстродействием, которое обеспечивается за счет быстрого роста базового тока на входе за счет ижеккции (впрыскивания) зарядов с коллекторов транзисторов Т1 и Т2. Серия не получила широкого применения |
|
Логические схемы на МДП – элементах получают наибольшее распространение в последнее время из-за высокой технологичности, дешевизны и быстродействии.
|
|
|
Эмиттерно связанной логики (ЭСЛ).
Серия обладает высоким быстродействием, т.к. транзисторы в схеме работают в ненасыщенном режиме..
малое выходное сопротивление обеспечивает согласование выходных и входных уровней логических элементов при их совместной работе и возможность непосредственно подавать сигнал в кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Однако плохо стыкуется с элементами серии ТТЛ. Широкого применения не нашла
по ряду причин
Схема базового логического элемента на дифференциальном усилителе и его передаточная функция |
||||||
|
|
|||||
Сигналы на вых1 и вых2 по отношению к друг другу находятся в противофазе, т. к.выходы связаны с разными плечами дифференциального усилителя Т1 – Т4. |
||||||
Сравнение серий цифровых микросхем |
||||||
Параметр |
ЭСЛ |
ТТЛ |
КМДП |
|
|
|
Быстродействие, нс |
1….10 |
5…50 |
Более 100 |
|
|
|
Потребляемая мощность, мВт/эл |
20….80 |
2….40 |
0,001…0,1 |
|
|
|
Помехоустойчивость, В |
0,1….0,3 |
0,4….1,1 |
2….3 |
|
|
|
Выбор микросхем производится по их параметрам, оценивая их быстродействие, энергопотребление, помехоустойчивость и нагрузочную способность. Однако при этом необходимо учитывать функциональный состав серии, конструктивное оформление и надежность. |
||||||
Цифровые схемы выполненные на активных элементах не критичны к абсолютному уровню напряжений и отличаются регулярностью структуры.
В настоящий момент наиболее широкое применение приобрели микросхемы ТТЛ с диодами Шотки
(ТТЛШ) и микросхемы на МДП структурах.. последние делятся на одноканальные, в которых и МДП транзистор и МДП резистор имеют канал одного «р» или «n» типа, и комплементарные, в которых используется пара МДП транзисторов с каналами разного типа. Последние предпочтительнее, так как их отличает высокая технологичность, малая потребляемая мощность и высокая степень интеграции
Технология производства транзисторов с р- n переходом и транзисторов МДП структуры похожи, на
число операций при изготовлении транзисторов с МДП структурой меньше. Это сказывается на стоимости
микросхем КМДП серии в лучшую сторону.