Clasificarea circuitelor integrate bipolare

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd(SCHitec) este o întreprindere de înaltă tehnologie specializată în producția și vânzarea de accesorii pentru telefon. Produsele noastre principale includ încărcătoare de călătorie, încărcătoare de mașină, cabluri USB, bănci de alimentare și alte produse digitale. Toate produsele sunt sigure și de încredere, cu stiluri unice. Produsele trec certificate precum CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick, etc. , Dacă sunteți interesat, puteți contacta direct ceo@schitec.com.

Încărcați-vă în siguranță cu SChitec

Clasificarea circuitelor integrate bipolare

Circuitele integrate bipolare au fost dezvoltate pe baza tranzistoarelor plane de siliciu. Cele mai vechi sunt circuitele integrate cu logică digitală bipolară. În dezvoltarea circuitelor integrate logice digitale, au apărut multe tipuri diferite de forme de circuit. Circuitele integrate bipolare comune pot fi clasificate după cum urmează.

Circuitul DCTL este primul tip de circuit integrat cu logică digitală bipolară, care este nepractic din cauza problemei serioase de „smulgere a curentului” (vezi circuitele logice rezistor-tranzistor). Circuitul RTL este primul circuit integrat bipolar cu valoare practică. Sistemele logice digitale timpurii au folosit circuite RTL, care mai târziu au limitat viteza de comutare datorită prezenței rezistențelor în bucla de intrare de bază. În plus, performanța anti-interferență a circuitului logic RTL este slabă, iar sarcina nu poate fi prea mare atunci când este utilizat, deci este eliminată. Circuitul logic rezistență-capacitate-tranzistor (RCTL) este propus pentru a îmbunătăți viteza de comutare a circuitului RTL, adică un condensator este conectat în paralel cu rezistența circuitului RTL. De fapt, circuitele RCTL nu au fost dezvoltate. Circuitul DTL este propus după circuitul RTL pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferență a circuitului logic. Circuitul DTL folosește diode de schimbare a nivelului pe linie, iar capacitatea anti-interferență poate fi ajustată în funcție de numărul de diode de schimbare a nivelului. Dioda de schimbare a nivelului a circuitului DTL utilizat în mod obișnuit este formată prin conectarea a două diode de siliciu în serie, iar capacitatea sa anti-interferență poate fi îmbunătățită la aproximativ 1,4 volți (vezi circuitul logic diodă-tranzistor). Circuitele HTL sunt derivate pe baza circuitelor DTL. Circuitul HTL folosește o diodă Zener conectată invers în loc de dioda de schimbare a nivelului a circuitului DTL pentru a crește pragul circuitului la aproximativ 7,4 volți (vezi Circuite logice cu prag înalt). Logica de prag variabil (VTL) este o altă variantă a familiei de circuite DTL. Logica de prag (TLC) este un termen general pentru circuitele logice HTL și VTL. Circuitul logic TTL a evoluat din circuitul logic DTL și a fost dezvoltat cu succes în 1962. Pentru a crește viteza de comutare și a reduce consumul de energie al circuitului, circuitul TTL a suferit trei generații de îmbunătățiri ale formei circuitului în structura liniei (vezi circuite logice tranzistor-tranzistor).

Cele de mai sus sunt toate circuite saturate. În timp ce explorăm în continuare pentru a crește viteza de comutare a circuitului saturat, se constată că efectul de stocare al purtătorilor în exces ai tranzistorului este un obstacol foarte important. Fenomenul de stocare este cauzat în esență de excesul de purtători în procesul de comutare al circuitului. Pentru a crește viteza de comutare a circuitului, pe lângă reducerea capacității joncțiunii PN a tranzistorului sau încercarea de a scurta durata de viață a purtătorilor în exces, este necesar să se reducă și să se elimine fenomenul de stocare a purtătorului în tranzistor. La sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970, oamenii au început să folosească binecunoscutul efect Schottky în circuitele integrate. O diodă de barieră Schottky este pregătită pe circuitul TTL și este conectată în paralel cu baza și colectorul tranzistorului original, astfel încât timpul de comutare al tranzistorului este scurtat la aproximativ 1 nanosecundă; poarta TTL cu fixare a diodei de barieră Schottky. Timpul mediu de întârziere de transmisie al circuitului este de 2 până la 4 nanosecunde.

Logica de barieră Schottky diodă-tranzistor-tranzistor (STTL) aparține celei de-a treia generații de circuite TTL. Utilizează o metodă de fixare a diodei de barieră Schottky pe linie pentru a face tranzistorul într-o stare critică de saturație, eliminând și evitând astfel efectul de stocare a purtătorului. În același timp, introducerea unui șunt de tranzistor la baza circuitului TTL și a invertorului etajului de ieșire al invertorului poate îmbunătăți caracteristicile porții NAND. Trioda are o diodă de barieră Schottky, care poate evita intrarea în regiunea de saturație și are performanțe de mare viteză. Tubul de ieșire plus un șunt pot menține nivelul de anti-saturare al inversării treptei de ieșire. Acest tip de circuit integrat bipolar nu mai este un circuit integrat saturat, ci un alt tip de circuit integrat antisaturat cu o viteză de comutare mult mai mare.

Logica cuplată cu emițător (ECL) este o logică în mod curent (CML). Acesta este un circuit de comutare a curentului. Tranzistorul circuitului funcționează într-o stare nesaturată, iar viteza de comutare a circuitului este de câteva ori mai mare decât circuitul TTL obișnuit. Circuitul logic ECL crește viteza de comutare a circuitului la aproximativ 1 nanosecundă, depășind cu mult circuitele TTL și STTL. Apariția circuitelor ECL a adus circuitele integrate bipolare în gama de circuite de ultra-înaltă viteză.

Logica de injecție integrată (I2L), cunoscută și sub numele de logica tranzistorului fuzionat (MTL), a fost dezvoltată în anii 1970. Dintre circuitele integrate bipolare, circuitele I2L au cea mai mare densitate de integrare.

Circuitul logic cu structură cu trei straturi (3TL) este o îmbunătățire pe baza circuitelor I2L din China în 1976. Este numit după o structură cu trei straturi. Circuitul logic 3TL folosește tubul NPN ca sursă de curent, iar tubul de ieșire folosește metal ca colector (PNM), care este diferit de structura I2L.

Circuitele logice multiple (DYL) și circuitele logice cu două straturi (DLL) sunt noi circuite logice dezvoltate cu succes în China în 1978. Circuitul logic DYL este o poartă liniară AND-OR, care poate realiza simultan logica de comutare și funcțiile de procesare logică liniară. Circuitul DLL implementează funcția logică a circuitului prin conversia internă a informațiilor duale ale circuitelor logice ECL și TTL.

În plus, în timpul dezvoltării circuitelor integrate bipolare, au existat multe alte tipuri de circuite. De exemplu, logica funcției emițătorului (EFL), logica tranzistorului complementar (CTL), logica a curentului constant complementar rezistent la radiații (C3L), logica curentă eșalonată (CHL), logica în trei stări (TSL) și circuitul logic fără prag ( NTL), etc.