Klasifikace bipolárních integrovaných obvodů

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SCHitec) je high-tech podnik, který se specializuje na výrobu a prodej příslušenství k telefonům. Mezi naše hlavní produkty patří cestovní nabíječky, nabíječky do auta, USB kabely, powerbanky a další digitální produkty. Všechny produkty jsou bezpečné a spolehlivé, s jedinečnými styly. Produkty procházejí certifikáty jako CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick atd. , Máte-li zájem, můžete kontaktovat přímo ceo@schitec.com.

Nabíjejte bezpečně se SChitec

Klasifikace bipolárních integrovaných obvodů

Bipolární integrované obvody byly vyvinuty na bázi křemíkových planárních tranzistorů. Nejstarší jsou bipolární digitální logické integrované obvody. Při vývoji digitálních logických integrovaných obvodů se objevilo mnoho různých typů obvodových forem. Běžné bipolární integrované obvody lze klasifikovat následovně.

Obvod DCTL je prvním typem bipolárního digitálního logického integrovaného obvodu, který je nepraktický kvůli vážnému problému „strhávání proudu“ (viz logické obvody odpor-tranzistor). Obvod RTL je první bipolární integrovaný obvod s praktickou hodnotou. Rané digitální logické systémy používaly obvody RTL, které později omezovaly rychlost přepínání kvůli přítomnosti odporů v základní vstupní smyčce. Kromě toho je výkon proti rušení logického obvodu RTL špatný a zátěž při použití nemůže být velká, takže je eliminována. Logický obvod odpor-kapacita-tranzistor (RCTL) je navržen pro zlepšení rychlosti spínání obvodu RTL, to znamená, že kondenzátor je zapojen paralelně s odporem obvodu RTL. Ve skutečnosti obvody RCTL nebyly vyvinuty. Obvod DTL je navržen po obvodu RTL pro zlepšení schopnosti logického obvodu proti rušení. Obvod DTL využívá na lince diody pro posun úrovně a schopnost proti rušení lze upravit počtem diod pro posun úrovně. Dioda posouvající hladinu běžně používaného obvodu DTL je tvořena zapojením dvou křemíkových diod do série a její schopnost proti rušení lze zlepšit na cca 1,4 voltu (viz logický obvod dioda-tranzistor). HTL obvody jsou odvozeny na základě DTL obvodů. Obvod HTL používá reverzně zapojenou Zenerovu diodu místo diody pro posun úrovně obvodu DTL ke zvýšení prahu obvodu na přibližně 7,4 voltů (viz Vysokoprahové logické obvody). Variabilní prahová logika (VTL) je další variantou rodiny obvodů DTL. Threshold logic (TLC) je obecný termín pro HTL a VTL logické obvody. Logický obvod TTL se vyvinul z logického obvodu DTL a byl úspěšně vyvinut v roce 1962. Za účelem zvýšení rychlosti přepínání a snížení spotřeby energie obvodu prošel obvod TTL třemi generacemi vylepšení obvodové formy ve struktuře linky (viz. tranzistor-tranzistorové logické obvody).

Výše uvedené jsou všechny saturované okruhy. Při dalším zkoumání zvýšení rychlosti spínání saturovaného obvodu bylo zjištěno, že akumulační efekt přebytečných nosičů tranzistoru je velmi důležitou překážkou. Jev ukládání je v podstatě způsoben přebytečnými nosiči v procesu spínání obvodu. Pro zvýšení spínací rychlosti obvodu je kromě snížení kapacity PN přechodu tranzistoru nebo snahy o zkrácení životnosti přebytečných nosičů nutné omezit a odstranit jev ukládání nosičů v tranzistoru. Koncem 60. a začátkem 70. let 20. století lidé začali v integrovaných obvodech používat známý Schottkyho jev. Na obvodu TTL je připravena Schottkyho bariérová dioda, která je zapojena paralelně k bázi a kolektoru původního tranzistoru, takže doba sepnutí tranzistoru se zkrátí na cca 1 nanosekundu; hradlo TTL s upínáním Schottkyho bariérové ​​diody Průměrná doba zpoždění přenosu obvodu je 2 až 4 nanosekundy.

Schottkyho bariérová dioda-tranzistor-tranzistorová logika (STTL) patří do třetí generace TTL obvodů. Využívá metodu uchycení Schottkyho bariérové ​​diody na lince, aby se tranzistor dostal do kritického stavu nasycení, čímž se eliminuje a zamezí efektu ukládání nosné. Současně může zavedení tranzistorového bočníku na bázi obvodu TTL a měnič koncového stupně měniče zlepšit vlastnosti hradla NAND. Trioda má Schottkyho bariérovou diodu, která se může vyhnout vstupu do oblasti nasycení a má vysokorychlostní výkon. Výstupní trubice a bočník mohou udržovat úroveň anti-saturace inverze koncového stupně. Tento typ bipolárního integrovaného obvodu již není nasyceným integrovaným obvodem, ale jiným typem anti-saturovaného integrovaného obvodu s mnohem vyšší rychlostí přepínání.

Emitter-coupled logic (ECL) je logika v proudovém režimu (CML). Toto je proudový spínací obvod. Tranzistor obvodu pracuje v nenasyceném stavu a rychlost spínání obvodu je několikanásobně vyšší než u obvyklého obvodu TTL. Logický obvod ECL zvyšuje rychlost přepínání obvodu na přibližně 1 nanosekundu, což daleko převyšuje obvody TTL a STTL. Vznik obvodů ECL přinesl bipolární integrované obvody do řady ultra-vysokorychlostních obvodů.

Integrovaná injekční logika (I2L), známá také jako sloučená tranzistorová logika (MTL), byla vyvinuta v 70. letech 20. století. Mezi bipolárními integrovanými obvody mají obvody I2L nejvyšší hustotu integrace.

Třívrstvý logický obvod (3TL) je vylepšením na bázi obvodů I2L v Číně v roce 1976. Je pojmenován po třívrstvé struktuře. Logický obvod 3TL používá jako zdroj proudu elektronku NPN a výstupní elektronka využívá kov jako kolektor (PNM), což se liší od struktury I2L.

Vícenásobné logické obvody (DYL) a dvouvrstvé logické obvody (DLL) jsou nové logické obvody úspěšně vyvinuté v Číně v roce 1978. Logický obvod DYL je lineární hradlo AND-OR, které může současně realizovat spínací logiku a funkce lineárního logického zpracování. Obvod DLL implementuje logickou funkci obvodu prostřednictvím vnitřní konverze duální informace logických obvodů ECL a TTL.

Navíc během vývoje bipolárních integrovaných obvodů existovalo mnoho dalších typů obvodů. Například logika funkce emitoru (EFL), komplementární tranzistorová logika (CTL), radiaci odolná komplementární logika konstantního proudu (C3L), proudově odstupňovaná logika (CHL), třístavová logika (TSL) a bezprahový logický obvod ( NTL) atd.