Klasifikacija bipolarnih integriranih sklopova

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za proizvodnju i prodaju telefonskih dodataka. Naši glavni proizvodi uključuju putne punjače, punjače za automobile, USB kabele, banke napajanja i druge digitalne proizvode. Svi su proizvodi sigurni i pouzdani, s jedinstvenim stilovima. Proizvodi prolaze certifikate kao što su CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick itd. , Ako ste zainteresirani, možete izravno kontaktirati ceo@schitec.com.

Punite se sigurno uz SChitec

Klasifikacija bipolarnih integriranih sklopova

Bipolarni integrirani krugovi razvijeni su na temelju silicijskih planarnih tranzistora. Najraniji su bipolarni digitalni logički integrirani krugovi. U razvoju digitalnih logičkih integriranih sklopova pojavilo se mnogo različitih oblika sklopova. Uobičajeni bipolarni integrirani krugovi mogu se klasificirati kako slijedi.

DCTL sklop je prvi tip bipolarnog digitalnog logičkog integriranog sklopa, koji je nepraktičan zbog ozbiljnog problema "otimanja struje" (pogledajte logički sklopovi otpornik-tranzistor). RTL sklop je prvi bipolarni integrirani krug s praktičnom vrijednošću. Rani digitalni logički sustavi koristili su RTL sklopove, koji su kasnije ograničili brzinu prebacivanja zbog prisutnosti otpornika u petlji baznog ulaza. Osim toga, performanse protiv smetnji RTL logičkog kruga su loše, a opterećenje ne može biti veliko kada se koristi, pa je eliminirano. Logički sklop otpor-kapacitivnost-tranzistor (RCTL) predložen je kako bi se poboljšala brzina prebacivanja RTL sklopa, odnosno kondenzator je spojen paralelno s otporom RTL sklopa. Zapravo, RCTL sklopovi nisu razvijeni. DTL sklop je predložen nakon RTL sklopa kako bi se poboljšala sposobnost zaštite od smetnji logičkog sklopa. DTL sklop koristi diode za pomicanje razine na liniji, a sposobnost zaštite od smetnji može se prilagoditi brojem dioda za pomicanje razine. Dioda za pomicanje razine u uobičajeno korištenom DTL krugu formirana je serijskim povezivanjem dviju silikonskih dioda, a njezina sposobnost sprječavanja smetnji može se poboljšati na oko 1,4 volta (vidi diodno-tranzistorski logički sklop). HTL sklopovi su izvedeni na temelju DTL sklopova. HTL sklop koristi obrnuto spojenu Zener diodu umjesto diode za pomicanje razine u DTL krugu za povećanje praga kruga na oko 7,4 volta (pogledajte Logički sklopovi visokog praga). Variable Threshold Logic (VTL) je još jedna varijanta obitelji DTL sklopova. Logika praga (TLC) opći je izraz za HTL i VTL logičke sklopove. TTL logički sklop razvio se iz DTL logičkog sklopa i uspješno je razvijen 1962. Kako bi se povećala brzina prebacivanja i smanjila potrošnja energije sklopa, TTL sklop je prošao kroz tri generacije poboljšanja oblika sklopa u linijskoj strukturi (vidi tranzistor-tranzistor logički sklopovi).

Sve gore navedeno su zasićeni krugovi. Tijekom daljnjeg istraživanja kako bi se povećala brzina prebacivanja zasićenog kruga, otkriveno je da je učinak pohranjivanja viška nositelja tranzistora vrlo važna prepreka. Fenomen pohrane je u biti uzrokovan viškom nositelja u procesu prebacivanja kruga. Da bi se povećala brzina preklapanja sklopa, osim smanjenja kapacitivnosti PN spoja tranzistora, ili pokušaja skraćivanja vijeka viška nositelja, potrebno je smanjiti i eliminirati pojavu pohranjivanja nositelja u tranzistoru. Kasnih 1960-ih i ranih 1970-ih ljudi su počeli koristiti dobro poznati Schottkyjev efekt u integriranim krugovima. Dioda s Schottkyjevom barijerom pripremljena je na TTL krugu i spojena je paralelno s bazom i kolektorom izvornog tranzistora, tako da se vrijeme preklapanja tranzistora skraćuje na oko 1 nanosekundu; TTL vrata sa stezanjem diode Schottky barijere. Prosječno vrijeme kašnjenja prijenosa sklopa je 2 do 4 nanosekunde.

Schottky barijera dioda-tranzistor-tranzistor logika (STTL) pripada trećoj generaciji TTL sklopova. Koristi metodu stezanja diode s Schottky barijerom na liniji kako bi se tranzistor doveo u kritično stanje zasićenja, čime se eliminira i izbjegava učinak pohranjivanja nosača. U isto vrijeme, uvođenje tranzistorskog shunta na bazi TTL kruga i pretvarača izlaznog stupnja pretvarača može poboljšati karakteristike NAND vrata. Trioda ima diodu s Schottkyjevom barijerom, koja može izbjeći ulazak u područje zasićenja i ima performanse velike brzine. Izlazna cijev plus shunt mogu održavati razinu anti-zasićenja inverzije izlaznog stupnja. Ova vrsta bipolarnog integriranog kruga više nije zasićeni integrirani krug, već druga vrsta anti-zasićenog integriranog kruga s puno većom brzinom prebacivanja.

Emiter-spregnuta logika (ECL) je strujna logika (CML). Ovo je sklopni sklop struje. Tranzistor kruga radi u nezasićenom stanju, a brzina prebacivanja kruga je nekoliko puta brža od uobičajenog TTL kruga. ECL logički sklop povećava brzinu prebacivanja kruga na oko 1 nanosekundu, daleko nadmašujući TTL i STTL sklopove. Pojava ECL sklopova dovela je bipolarne integrirane sklopove u raspon sklopova ultra velike brzine.

Integrirana logika ubrizgavanja (I2L), također poznata kao logika spojenog tranzistora (MTL), razvijena je 1970-ih. Među bipolarnim integriranim sklopovima, I2L sklopovi imaju najveću gustoću integracije.

Logički sklop s troslojnom strukturom (3TL) je poboljšanje na temelju I2L sklopova u Kini 1976. Ime je dobio po troslojnoj strukturi. 3TL logički sklop koristi NPN cijev kao izvor struje, a izlazna cijev koristi metal kao kolektor (PNM), što se razlikuje od strukture I2L.

Višestruki logički sklopovi (DYL) i dvoslojni logički sklopovi (DLL) su novi logički sklopovi uspješno razvijeni u Kini 1978. DYL logički krug je linearna I-ILI vrata, koja mogu istovremeno realizirati preklopnu logiku i funkcije linearne logičke obrade. DLL sklop implementira logičku funkciju sklopa kroz internu pretvorbu dualnih informacija ECL i TTL logičkih sklopova.

Osim toga, tijekom razvoja bipolarnih integriranih sklopova, postojale su mnoge druge vrste sklopova. Na primjer, logika emiterske funkcije (EFL), komplementarna tranzistorska logika (CTL), komplementarna konstantna strujna logika otporna na zračenje (C3L), strujna raspoređena logika (CHL), tri-state logika (TSL) i logički krug bez praga ( NTL), itd.