Klasifikácia bipolárnych integrovaných obvodov

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co, Ltd (SCHitec) je high-tech podnik, ktorý sa špecializuje na výrobu a predaj príslušenstva k telefónom. Medzi naše hlavné produkty patria cestovné nabíjačky, nabíjačky do auta, USB káble, power banky a ďalšie digitálne produkty. Všetky produkty sú bezpečné a spoľahlivé, s jedinečnými štýlmi. Produkty prechádzajú certifikátmi ako CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick atď. , Ak máte záujem, môžete kontaktovať priamo ceo@schitec.com.

Nabíjajte bezpečne so SChitec

Klasifikácia bipolárnych integrovaných obvodov

Bipolárne integrované obvody boli vyvinuté na báze kremíkových planárnych tranzistorov. Najskoršie sú bipolárne digitálne logické integrované obvody. Pri vývoji digitálnych logických integrovaných obvodov sa objavilo mnoho rôznych typov obvodových foriem. Bežné bipolárne integrované obvody možno klasifikovať nasledovne.

Obvod DCTL je prvým typom bipolárneho digitálneho logického integrovaného obvodu, ktorý je nepraktický z dôvodu vážneho problému „strhnutia prúdu“ (pozri odporovo-tranzistorové logické obvody). Obvod RTL je prvý bipolárny integrovaný obvod s praktickou hodnotou. Skoré digitálne logické systémy používali obvody RTL, ktoré neskôr obmedzovali rýchlosť spínania kvôli prítomnosti odporov v základnej vstupnej slučke. Okrem toho je výkon proti rušeniu logického obvodu RTL slabý a zaťaženie pri použití nemôže byť veľké, takže je eliminované. Logický obvod odpor-kapacita-tranzistor (RCTL) je navrhnutý na zlepšenie rýchlosti spínania obvodu RTL, to znamená, že kondenzátor je zapojený paralelne s odporom obvodu RTL. V skutočnosti obvody RCTL neboli vyvinuté. Obvod DTL je navrhnutý po obvode RTL, aby sa zlepšila schopnosť logického obvodu proti rušeniu. Obvod DTL využíva na linke diódy na zmenu úrovne a schopnosť proti rušeniu sa dá nastaviť počtom diód na zmenu úrovne. Dióda posúvania úrovne bežne používaného obvodu DTL je tvorená zapojením dvoch kremíkových diód do série a jej schopnosť proti rušeniu sa dá zlepšiť asi na 1,4 voltu (pozri logický obvod dióda-tranzistor). HTL obvody sú odvodené na základe DTL obvodov. Obvod HTL používa reverzne pripojenú Zenerovu diódu namiesto diódy na zmenu úrovne obvodu DTL na zvýšenie prahu obvodu na približne 7,4 voltov (pozri Vysokoprahové logické obvody). Variabilná prahová logika (VTL) je ďalším variantom rodiny obvodov DTL. Prahová logika (TLC) je všeobecný pojem pre logické obvody HTL a VTL. Logický obvod TTL sa vyvinul z logického obvodu DTL a bol úspešne vyvinutý v roku 1962. Za účelom zvýšenia rýchlosti spínania a zníženia spotreby energie obvodu prešiel obvod TTL tromi generáciami vylepšení obvodovej formy v štruktúre linky (viď. tranzistorovo-tranzistorové logické obvody).

Vyššie uvedené sú všetky nasýtené okruhy. Pri ďalšom skúmaní zvýšenia rýchlosti spínania nasýteného obvodu sa zistilo, že akumulačný efekt prebytočných nosičov tranzistora je veľmi dôležitou prekážkou. Úložný jav je v podstate spôsobený prebytočnými nosičmi v procese spínania obvodu. Pre zvýšenie rýchlosti spínania obvodu je okrem zníženia kapacity PN prechodu tranzistora alebo snahy o skrátenie životnosti prebytočných nosičov potrebné znížiť a odstrániť jav ukladania nosičov v tranzistore. Koncom 60. a začiatkom 70. rokov 20. storočia ľudia začali v integrovaných obvodoch využívať známy Schottkyho jav. Na obvode TTL je pripravená Schottkyho bariérová dióda, ktorá je zapojená paralelne s bázou a kolektorom pôvodného tranzistora, takže čas spínania tranzistora sa skráti na cca 1 nanosekundu; brána TTL s upínaním Schottkyho bariérovej diódy Priemerná doba oneskorenia prenosu obvodu je 2 až 4 nanosekundy.

Schottkyho bariérová diódovo-tranzistorovo-tranzistorová logika (STTL) patrí do tretej generácie TTL obvodov. Používa metódu upínania Schottkyho bariérovej diódy na linke, aby sa tranzistor dostal do kritického stavu nasýtenia, čím sa eliminuje a zabráni efektu ukladania nosiča. Súčasne zavedenie tranzistorového bočníka na báze obvodu TTL a meniča koncového stupňa invertora môže zlepšiť charakteristiky brány NAND. Trióda má Schottkyho bariérovú diódu, ktorá sa môže vyhnúť vstupu do oblasti nasýtenia a má vysokorýchlostný výkon. Výstupná trubica plus bočník môže udržiavať úroveň proti saturácii inverzie koncového stupňa. Tento typ bipolárneho integrovaného obvodu už nie je nasýteným integrovaným obvodom, ale iným typom anti-saturovaného integrovaného obvodu s oveľa rýchlejšou spínacou rýchlosťou.

Emiter-coupled logic (ECL) je logika v prúdovom režime (CML). Toto je obvod prepínania prúdu. Tranzistor obvodu pracuje v nenasýtenom stave a rýchlosť spínania obvodu je niekoľkonásobne rýchlejšia ako bežný obvod TTL. Logický obvod ECL zvyšuje rýchlosť prepínania obvodu na približne 1 nanosekundu, čím ďaleko presahuje obvody TTL a STTL. Vznik obvodov ECL priniesol bipolárne integrované obvody do radu ultra-vysokorýchlostných obvodov.

Integrovaná injekčná logika (I2L), známa aj ako zlúčená tranzistorová logika (MTL), bola vyvinutá v 70. rokoch 20. storočia. Spomedzi bipolárnych integrovaných obvodov majú obvody I2L najvyššiu hustotu integrácie.

Trojvrstvový logický obvod (3TL) je vylepšením na báze obvodov I2L v Číne v roku 1976. Je pomenovaný podľa trojvrstvovej štruktúry. Logický obvod 3TL používa elektrónku NPN ako zdroj prúdu a výstupná elektrónka používa kov ako kolektor (PNM), čo sa líši od štruktúry I2L.

Viacnásobné logické obvody (DYL) a dvojvrstvové logické obvody (DLL) sú nové logické obvody úspešne vyvinuté v Číne v roku 1978. Logický obvod DYL je lineárne hradlo AND-OR, ktoré dokáže súčasne realizovať spínaciu logiku a funkcie spracovania lineárnej logiky. Obvod DLL implementuje logickú funkciu obvodu prostredníctvom vnútornej konverzie duálnych informácií logických obvodov ECL a TTL.

Okrem toho počas vývoja bipolárnych integrovaných obvodov existovalo mnoho ďalších typov obvodov. Napríklad logika funkcie emitora (EFL), komplementárna tranzistorová logika (CTL), komplementárna logika konštantného prúdu odolná voči žiareniu (C3L), prúdovo striedavá logika (CHL), trojstavová logika (TSL) a bezprahový logický obvod ( NTL) atď.