Ταξινόμηση διπολικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Η Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στην παραγωγή και πωλήσεις αξεσουάρ τηλεφώνου. Τα κύρια προϊόντα μας περιλαμβάνουν φορτιστές ταξιδιού, φορτιστές αυτοκινήτου, καλώδια USB, power banks και άλλα ψηφιακά προϊόντα. Όλα τα προϊόντα είναι ασφαλή και αξιόπιστα, με μοναδικά στυλ. Τα προϊόντα περνούν πιστοποιητικά όπως CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick, κ.λπ. , Εάν ενδιαφέρεστε, μπορείτε να επικοινωνήσετε απευθείας με το ceo@schitec.com.

Μείνετε στη φόρτιση με ασφάλεια με το SChitec

Ταξινόμηση διπολικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Τα διπολικά ολοκληρωμένα κυκλώματα αναπτύχθηκαν με βάση επίπεδα τρανζίστορ πυριτίου. Το παλαιότερο είναι τα διπολικά ολοκληρωμένα κυκλώματα ψηφιακής λογικής. Στην ανάπτυξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ψηφιακής λογικής, έχουν εμφανιστεί πολλοί διαφορετικοί τύποι μορφών κυκλωμάτων. Τα κοινά διπολικά ολοκληρωμένα κυκλώματα μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής.

Το κύκλωμα DCTL είναι ο πρώτος τύπος ολοκληρωμένου κυκλώματος διπολικής ψηφιακής λογικής, το οποίο δεν είναι πρακτικό λόγω του σοβαρού προβλήματος «απόσπασης ρεύματος» (βλ. λογικά κυκλώματα αντίστασης-τρανζίστορ). Το κύκλωμα RTL είναι το πρώτο διπολικό ολοκληρωμένο κύκλωμα με πρακτική αξία. Τα πρώιμα ψηφιακά λογικά συστήματα χρησιμοποιούσαν κυκλώματα RTL, τα οποία αργότερα περιόρισαν την ταχύτητα μεταγωγής λόγω της παρουσίας αντιστάσεων στον βασικό βρόχο εισόδου. Επιπλέον, η απόδοση κατά των παρεμβολών του λογικού κυκλώματος RTL είναι κακή και το φορτίο δεν μπορεί να είναι μεγάλο όταν χρησιμοποιείται, επομένως εξαλείφεται. Το λογικό κύκλωμα αντίστασης-χωρητικότητας-τρανζίστορ (RCTL) προτείνεται για τη βελτίωση της ταχύτητας μεταγωγής του κυκλώματος RTL, δηλαδή, ένας πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με την αντίσταση του κυκλώματος RTL. Στην πραγματικότητα, δεν έχουν αναπτυχθεί κυκλώματα RCTL. Το κύκλωμα DTL προτείνεται μετά το κύκλωμα RTL για τη βελτίωση της ικανότητας κατά των παρεμβολών του λογικού κυκλώματος. Το κύκλωμα DTL χρησιμοποιεί διόδους μετατόπισης στάθμης στη γραμμή και η ικανότητα κατά των παρεμβολών μπορεί να ρυθμιστεί από τον αριθμό των διόδων αλλαγής στάθμης. Η δίοδος μετατόπισης στάθμης του κοινώς χρησιμοποιούμενου κυκλώματος DTL σχηματίζεται με τη σύνδεση δύο διόδων πυριτίου σε σειρά και η ικανότητά της κατά των παρεμβολών μπορεί να βελτιωθεί σε περίπου 1,4 βολτ (βλ. λογικό κύκλωμα διόδου-τρανζίστορ). Τα κυκλώματα HTL προέρχονται με βάση τα κυκλώματα DTL. Το κύκλωμα HTL χρησιμοποιεί μια αντίστροφα συνδεδεμένη δίοδο Zener αντί για τη δίοδο μετατόπισης στάθμης του κυκλώματος DTL για να αυξήσει το κατώφλι του κυκλώματος σε περίπου 7,4 βολτ (βλ. Λογικά κυκλώματα υψηλού ορίου). Το Variable Threshold Logic (VTL) είναι μια άλλη παραλλαγή της οικογένειας κυκλωμάτων DTL. Η λογική κατωφλίου (TLC) είναι ένας γενικός όρος για τα λογικά κυκλώματα HTL και VTL. Το λογικό κύκλωμα TTL εξελίχθηκε από το λογικό κύκλωμα DTL και αναπτύχθηκε με επιτυχία το 1962. Προκειμένου να αυξηθεί η ταχύτητα μεταγωγής και να μειωθεί η κατανάλωση ισχύος του κυκλώματος, το κύκλωμα TTL έχει υποστεί τρεις γενιές βελτιώσεων στη μορφή κυκλώματος στη δομή της γραμμής (βλ. λογικά κυκλώματα τρανζίστορ-τρανζίστορ).

Τα παραπάνω είναι όλα κορεσμένα κυκλώματα. Κατά την περαιτέρω διερεύνηση για την αύξηση της ταχύτητας μεταγωγής του κορεσμένου κυκλώματος, διαπιστώθηκε ότι η επίδραση αποθήκευσης των πλεονάζοντων φορέων του τρανζίστορ είναι ένα πολύ σημαντικό εμπόδιο. Το φαινόμενο αποθήκευσης προκαλείται ουσιαστικά από την περίσσεια των φορέων στη διαδικασία μεταγωγής του κυκλώματος. Για να αυξηθεί η ταχύτητα μεταγωγής του κυκλώματος, εκτός από τη μείωση της χωρητικότητας της σύνδεσης PN του τρανζίστορ ή την προσπάθεια μείωσης της διάρκειας ζωής των πλεονάζοντων φορέων, είναι απαραίτητο να μειωθεί και να εξαλειφθεί το φαινόμενο της αποθήκευσης φορέα στο τρανζίστορ. Στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν το γνωστό φαινόμενο Schottky σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Μια δίοδος φραγμού Schottky προετοιμάζεται στο κύκλωμα TTL και συνδέεται παράλληλα με τη βάση και τον συλλέκτη του αρχικού τρανζίστορ, έτσι ώστε ο χρόνος μεταγωγής του τρανζίστορ να συντομεύεται σε περίπου 1 νανοδευτερόλεπτο. η πύλη TTL με σύσφιξη διόδου φραγμού Schottky Ο μέσος χρόνος καθυστέρησης μετάδοσης του κυκλώματος είναι 2 έως 4 νανοδευτερόλεπτα.

Η λογική διόδου-τρανζίστορ-τρανζίστορ Schottky barrier (STTL) ανήκει στην τρίτη γενιά κυκλωμάτων TTL. Χρησιμοποιεί μια μέθοδο σύσφιξης διόδου φραγμού Schottky στη γραμμή για να κάνει το τρανζίστορ σε κρίσιμη κατάσταση κορεσμού, εξαλείφοντας και αποφεύγοντας έτσι το φαινόμενο αποθήκευσης φορέα. Ταυτόχρονα, η εισαγωγή μιας διακλάδωσης τρανζίστορ στη βάση του κυκλώματος TTL και του μετατροπέα σταδίου εξόδου του μετατροπέα μπορεί να βελτιώσει τα χαρακτηριστικά της πύλης NAND. Η τρίοδος έχει μια δίοδο φραγμού Schottky, η οποία μπορεί να αποφύγει την είσοδο στην περιοχή κορεσμού και έχει απόδοση υψηλής ταχύτητας. Ο σωλήνας εξόδου συν μια διακλάδωση μπορούν να διατηρήσουν το επίπεδο αντικορεσμού της αναστροφής του σταδίου εξόδου. Αυτός ο τύπος διπολικού ολοκληρωμένου κυκλώματος δεν είναι πλέον ένα κορεσμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα, αλλά ένας άλλος τύπος ολοκληρωμένου κυκλώματος αντικορεσμένου με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα μεταγωγής.

Η λογική συζευγμένης εκπομπής (ECL) είναι μια λογική τρέχουσας λειτουργίας (CML). Αυτό είναι ένα κύκλωμα μεταγωγής ρεύματος. Το τρανζίστορ του κυκλώματος λειτουργεί σε μη κορεσμένη κατάσταση και η ταχύτητα μεταγωγής του κυκλώματος είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από το συνηθισμένο κύκλωμα TTL. Το λογικό κύκλωμα ECL αυξάνει την ταχύτητα μεταγωγής του κυκλώματος σε περίπου 1 νανοδευτερόλεπτο, υπερβαίνοντας κατά πολύ τα κυκλώματα TTL και STTL. Η εμφάνιση των κυκλωμάτων ECL έχει φέρει τα διπολικά ολοκληρωμένα κυκλώματα στην περιοχή κυκλωμάτων εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας.

Η ενσωματωμένη λογική έγχυσης (I2L), επίσης γνωστή ως λογική συγχώνευσης τρανζίστορ (MTL), αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970. Μεταξύ των διπολικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, τα κυκλώματα I2L έχουν την υψηλότερη πυκνότητα ολοκλήρωσης.

Το λογικό κύκλωμα δομής τριών επιπέδων (3TL) είναι μια βελτίωση με βάση τα κυκλώματα I2L στην Κίνα το 1976. Πήρε το όνομά του από μια δομή τριών επιπέδων. Το λογικό κύκλωμα 3TL χρησιμοποιεί σωλήνα NPN ως πηγή ρεύματος και ο σωλήνας εξόδου χρησιμοποιεί μέταλλο ως συλλέκτη (PNM), το οποίο είναι διαφορετικό από τη δομή I2L.

Τα πολλαπλά λογικά κυκλώματα (DYL) και τα λογικά κυκλώματα διπλής στρώσης (DLL) είναι νέα λογικά κυκλώματα που αναπτύχθηκαν με επιτυχία στην Κίνα το 1978. Το λογικό κύκλωμα DYL είναι μια γραμμική πύλη AND-OR, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει ταυτόχρονα τη λογική μεταγωγής και τις λειτουργίες επεξεργασίας γραμμικής λογικής. Το κύκλωμα DLL υλοποιεί τη λογική λειτουργία του κυκλώματος μέσω της εσωτερικής μετατροπής των διπλών πληροφοριών των λογικών κυκλωμάτων ECL και TTL.

Επιπλέον, κατά την ανάπτυξη των διπολικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, υπήρχαν πολλοί άλλοι τύποι κυκλωμάτων. Για παράδειγμα, λογική συνάρτησης εκπομπού (EFL), λογική συμπληρωματικής τρανζίστορ (CTL), λογική συμπληρωματικής σταθερού ρεύματος ανθεκτική στην ακτινοβολία (C3L), λογική κλιμακωτής ρεύματος (CHL), λογική τριών καταστάσεων (TSL) και λογική κύκλωμα μη κατωφλίου ( NTL), κ.λπ.