Класификация на биполярни интегрални схеми

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) е високотехнологично предприятие, специализирано в производството и продажбата на аксесоари за телефони. Нашите основни продукти включват зарядни устройства за пътуване, зарядни за автомобили, USB кабели, захранващи банки и други цифрови продукти. Всички продукти са безопасни и надеждни, с уникален стил. Продуктите преминават сертификати като CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick и т.н. , Ако се интересувате, можете да се свържете директно с ceo@schitec.com.

Зареждайте безопасно със SChitec

Класификация на биполярни интегрални схеми

Биполярни интегрални схеми са разработени на базата на силициеви планарни транзистори. Най-ранните са биполярни цифрови логически интегрални схеми. В развитието на цифровите логически интегрални схеми се появиха много различни видове схеми. Общите биполярни интегрални схеми могат да бъдат класифицирани както следва.

Веригата DCTL е първият тип биполярна цифрова логическа интегрална схема, която е непрактична поради сериозния проблем с "извличане на ток" (вижте логически схеми резистор-транзистор). RTL схемата е първата биполярна интегрална схема с практическа стойност. Ранните цифрови логически системи използват RTL схеми, които по-късно ограничават скоростта на превключване поради наличието на резистори в основния входен контур. Освен това ефективността срещу смущения на RTL логическата верига е лоша и натоварването не може да бъде голямо, когато се използва, така че се елиминира. Логическата верига съпротивление-капацитет-транзистор (RCTL) е предложена, за да се подобри скоростта на превключване на веригата RTL, т.е. кондензаторът е свързан успоредно на съпротивлението на веригата RTL. Всъщност RCTL схемите не са разработени. Веригата DTL се предлага след веригата RTL, за да се подобри способността за защита срещу смущения на логическата верига. Веригата DTL използва диоди за изместване на нивото на линията и способността за предотвратяване на смущения може да се регулира от броя на диодите за изместване на нивото. Диодът за изместване на нивото на често използваната DTL верига се формира чрез свързване на два силициеви диода последователно и неговата способност за защита срещу смущения може да бъде подобрена до около 1,4 волта (вижте диодно-транзисторна логическа схема). HTL схемите се извличат на базата на DTL вериги. Веригата HTL използва ценеров диод с обратна връзка вместо диода за изместване на нивото на DTL веригата, за да увеличи прага на веригата до около 7,4 волта (вижте Високопрагови логически вериги). Логиката с променлив праг (VTL) е друг вариант на фамилията вериги DTL. Прагова логика (TLC) е общ термин за HTL и VTL логически схеми. TTL логическата схема еволюира от DTL логическата схема и е успешно разработена през 1962 г. За да се увеличи скоростта на превключване и да се намали консумацията на енергия на веригата, TTL веригата е претърпяла три поколения подобрения във формата на веригата в линейната структура (вижте логически схеми транзистор-транзистор).

Горните са всички наситени вериги. При по-нататъшно проучване за увеличаване на скоростта на превключване на наситената верига се установява, че ефектът на съхранение на излишните носители на транзистора е много важна пречка. Феноменът на съхранението по същество е причинен от излишните носители в процеса на превключване на веригата. За да се увеличи скоростта на превключване на веригата, в допълнение към намаляването на капацитета на PN прехода на транзистора или опитите за съкращаване на живота на излишните носители, е необходимо да се намали и елиминира явлението съхранение на носители в транзистора. В края на 60-те и началото на 70-те години хората започват да използват добре познатия ефект на Шотки в интегралните схеми. В TTL веригата е подготвен диод с бариерата на Шотки и той е свързан паралелно към основата и колектора на оригиналния транзистор, така че времето за превключване на транзистора да се съкрати до около 1 наносекунда; TTL портата със затягане на диод с бариера на Шотки. Средното време на забавяне на предаването на веригата е 2 до 4 наносекунди.

Логиката диод-транзистор-транзистор с бариера на Шотки (STTL) принадлежи към третото поколение TTL схеми. Той използва метод за затягане на диод с бариера на Шотки на линията, за да постави транзистора в критично състояние на насищане, като по този начин елиминира и избягва ефекта на съхранение на носителя. В същото време въвеждането на транзисторен шунт в основата на веригата TTL и инверторът на изходния етап на инвертора може да подобри характеристиките на NAND портата. Триодът има бариерен диод на Шотки, който може да избегне навлизането в областта на насищане и има висока скорост. Изходната тръба плюс шунт може да поддържа нивото на анти-насищане на инверсията на изходния етап. Този тип биполярна интегрална схема вече не е наситена интегрална схема, а друг тип анти-наситена интегрална схема с много по-бърза скорост на превключване.

Емитер-свързана логика (ECL) е логика на токов режим (CML). Това е верига за превключване на ток. Транзисторът на веригата работи в ненаситено състояние, а скоростта на превключване на веригата е няколко пъти по-бърза от обичайната TTL верига. Логическата верига ECL увеличава скоростта на превключване на веригата до около 1 наносекунда, далеч надхвърляйки TTL и STTL веригите. Появата на схемите ECL доведе биполярните интегрални схеми до обхвата на свръхвисокоскоростните схеми.

Интегрирана логика на инжектиране (I2L), известна също като логика на обединения транзистор (MTL), е разработена през 70-те години на миналия век. Сред биполярните интегрални схеми I2L схемите имат най-висока плътност на интеграция.

Трислойната структурна логическа схема (3TL) е подобрение на базата на I2L схеми в Китай през 1976 г. Тя е кръстена на трислойна структура. 3TL логическата схема използва NPN тръба като източник на ток, а изходната тръба използва метал като колектор (PNM), който е различен от структурата I2L.

Множество логически схеми (DYL) и двуслойни логически схеми (DLL) са нови логически схеми, успешно разработени в Китай през 1978 г. Логическата схема DYL е линеен И-ИЛИ порта, който може едновременно да реализира превключваща логика и функции за обработка на линейна логика. Веригата DLL изпълнява логическата функция на веригата чрез вътрешно преобразуване на двойната информация на логическите схеми ECL и TTL.

Освен това по време на разработването на биполярни интегрални схеми имаше много други видове схеми. Например, емитерна функционална логика (EFL), комплементарна транзисторна логика (CTL), устойчива на радиация комплементарна логика с постоянен ток (C3L), текуща шахматна логика (CHL), логика с три състояния (TSL) и безпрагова логическа верига ( NTL) и др.