Элементы на однотипных МОП-транзисторах (МОПТЛ)

Сериям цифровых ИС МОПТЛ свойственно наличие двух ба­зовых элементов, хотя основа у них общая - ключ (рис. 1.18,а). Двойственность обусловлена желанием расширить исходные функ­циональные возможности элементов в связи с простотой и одно­родностью компонентов, состоящих из набора управляемых тран­зисторов и общей нагрузки (неуправляемого транзистора). Если управляемые транзисторы соединить параллельно, то ЛЭ выполняют операцию ИЛИ-НЕ, если последовательно - И-НЕ. Количество управляемых транзисторов ограничено: при парал­лельном соединении из-за роста тока утечки закрытых транзисто­ров падает уровень , при последовательном соединении в откры­том состоянии растет уровень U°.

В связи с тем, что затворы транзисторов и подложка разделе­ны тонким слоем диэлектрика, имеющего огромное сопротивление утечки (примерно 10¹²Ом) и не очень высокую электрическую прочность (150...200В), возникает опасность необратимого пробоя этого слоя статическим зарядом, который может быть передан на затвор при обращении с ИС. С целью защиты транзисторов от пробоя каждый вход ЛЭ снабжают охранной цепью. На рис 1.18 такие цепи образуют стабилитроны Д1, Д2, которые ограничивают входные напряжения на безопасных уровнях

Как следует из 10.4.2, ключи на однотипных МОП-транзисто­рах имеют большое выходное сопротивление. Поэтому при введе­нии охранных цепей возрастает паразитная емкость для нагружа­емых элементов и резко падает быстродействие цифрового устройства. Это обстоятельство _ВО многом предопределило применение МОПТЛ элементов главным образом в БИС, где, будучи в «глу­бинке», они не нуждаются в охранных цепях и емкости нагрузки для них малы.