Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Элементы интегральной инжекционной логики

Читайте также:
  1. C. Элементы
  2. Артиллерийский выстрел и его элементы. Классификация артиллерийских выстрелов.
  3. Б11-в2 Основные элементы книги
  4. Банковская система и ее элементы. Банковская система РФ на современном этапе
  5. Банковская система РФ, ее элементы. Роль и функции банков, виды банков, банковская инфраструктура.
  6. Безмолвное знание и элементы мудрости Толтеков
  7. Билет 9. Линейный алгоритм. Графические элементы для создания блок-схемы алгоритма. Запись арифметического выражения в языке программирования.
  8. Билет № 15 Основные элементы и вещества, свойственные живым организмам, уровни организации жизни.
  9. Билет № 29 Понятие политической системы. Ее элементы: гос-во, политические партии, политические объединения
  10. Билет № 40 Текстовый редактор MS Word, назначение, основные элементы окна программы. Использование рисунка в текстовых документах

Как развитие элементов транзисторной логики с непосредственными связями в последние годы появились элементы интегральной инжекционной логики (И2Л). Внешне их схемная специфика состоит в том, что исключены нагрузочные резисторы, а транзисторы имеют так называемое инжекционное питание, т. е. электрическая энергия, необходимая для работы, вводится путем инжекции неосновных носителей тока с помощью специального инжектора.

Структура транзистора с инжекционным питанием показана на рис. 1.26. В отличие от обычного транзистора здесь имеется дополнительный p1–n1-переход (инжектор) и его электрод (И). Кроме того, области n1и n2 выполняют обратные функции: n1 - эмиттерную, n2-коллекторную. Такую структуру можно предста­вить в виде двух транзисторов:p1-n1-p2 и n1-p2-n2 (рис. 1.27). Ключевой элемент Кл соединенный параллельно входу п-р-п.

Если в цепь инжектора включен источник Еи.п., то в ней течет ток. При , ток =const.

В коллекторной цепи тран­зистора Т` протекает так I`к = =const. Это эквивалентно нали­чию в цетщ базы транзистора Т генератора тока , что дает основание упростить схему и привести к виду рис. 1.28.

Режим работы транзистора Т зависит от состояния ключа КЛ, Если ключ замкнут, то ток Ir протекает через него, напряжение UБЭ 0, ток базы IБ=0, транзистор залерт. Если ключ разомкнут, то IБ=Ir, транзистор открыт и притиповой нагрузке насыщен. Покажем это, представив несколько рассматриваемых структур в виде последовательной цепочки (рис. 1.29).

Пусть внешняя цепь базы транзистора Т1 разорвана. Тогда, и транзистор открыт. Для его насыщений должно выполняться условие: , т.е. , где - статический коэффициент пере­дачи тока Т1, а -ток генератора в цепи базы транзистора Т2. Так как условие насыщения (выполняется при B1>1. Обеспечить такое значение B не сложно.

При насыщенном транзисторе T1нагружаемый на иего тран­зистор T2заперт, так как ток течет через T1 и IБ2 =0. Состоя­ние последующих транзисторов, таким образом, чередуется: Т3 открыт, Т4 заперт и т. д. Рассматриваемая цепочка представля­ет собой последовательное соединение инверторов. При этом наи­большее напряжение UБЭН, соответствующее уровню логической единицы, устанавливается на входах открытых транзисторов Т1 и Т3, а минимальное-UКЭН, соответствующее уровню логического нуля U, - на входах закрытых транзисторов Т2 и Т4.



Базовым элементом И2Л можно считать сам инвертор в не­сколько измененном виде - у него транзистор Т многоколлектор­ный, что позволяет получать другие логические элементы (ИЛИ, И, И-НЕ и др.) монтажным способом.

На рис. 1.30 изображена схема ЛЭ на транзисторах, имеющих по три коллектора, и инжекторе, представленного многоколлекторным транзистором Т`.

С помощью монтажной логики организованы операция ИЛИ-НЕ по двум выходам (y4 и у5) и инверсия входных сигналов ПО трем выходам (y1, y2, y3). Покажем это.

Если источники сигналов Xiимеют низкое выходное сопротивление, то токи Iri, задаваемые транзисторам Т, отводятся от баз |Т1...ТЗ во входные цепи, и эти транзисторы заперты. Напряжение на входах U° 0. Напряжение на всех выходах ЛЭ равно (UБЭН нагрузочных транзисторов на схеме нагрузка не показана). Если хотя бы один из источников сигнала Xi переходит в высокоомное состояние (Xi=l),то ток Ir соответствующего транзистора переключается в базу, и он насыщается. При этом на его инвертирующем выходе и на выходах y4 и y5 устанавливается уровень логического нуля.



Заметим, что ЛЭ имеет двя одинаковых, но электрически развязанных друг от друга выхода: y4 и y5. Такой схемотехнический прием присущ монтажной логике. Он позволяет разветвлять вы­ходной сигнал по нагрузкам.

На рис. 1.31. Показано получение операции «Монтажное И» путем простого соединения коллекторов транзисторов с инжекционным питанием в общую точку.

Вывод от этой точки является выходом монтажного ЛЭ. Действительно, если в коллекторных (входных) цепях ток не течет, то на всех входах xiи на выходе yза счет тока Ir нагрузки устанавливается высокое напряжение UБЭН. Бели хотя бы, одна коллекторная цепь становится низкоомной, на выходе напряжение получается близким к нулю.

Элементы И2Л характеризуются высокой экономичностью и быстродействием. При токе инжектора 10...100 мкА, что соот­ветствует потребляемой мощности до ста микроватт, tзд.ср. может составлять единицы наносекунд [3]. Высокое быстродействие объ­ясняется небольшим (0,5...0,7В) перепадом логических уровней и малой паразитной емкостью структуры. При применении диодов Шотки можно снизить tзд.ср. до 0.1 нс [13]

Реализовать преимущества И2Л в простых ИС не представля­ется возможным из-за низкой помехоустойчивости. Однако струк­туры И2Л весьма перспективны для БИС и СБИС.


Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 8; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Элементы на комплементарных МОП-транзисторах (КМОПТЛ) | Сравнительная оценка базовых логических элементов
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.02 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты