Классификация биполярных интегральных микросхем

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) - высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на производстве и продаже аксессуаров для телефонов. Наша основная продукция включает в себя дорожные зарядные устройства, автомобильные зарядные устройства, USB-кабели, блоки питания и другие цифровые продукты. Все продукты безопасны и надежны, имеют уникальный стиль. Продукты проходят такие сертификаты, как CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick и т. д. , Если вы заинтересованы, вы можете связаться с ceo@schitec.com напрямую.

Заряжайте безопасно с SChitec

Классификация биполярных интегральных микросхем

Биполярные интегральные схемы были разработаны на основе кремниевых планарных транзисторов. Самым ранним из них являются интегральные схемы с биполярной цифровой логикой. В ходе разработки цифровых логических интегральных схем появилось множество различных типов схем. Обычные биполярные интегральные схемы можно классифицировать следующим образом.

Схема DCTL представляет собой первый тип интегральной схемы с биполярной цифровой логикой, которая непрактична из-за серьезной проблемы «захвата тока» (см. Резисторно-транзисторные логические схемы). Схема RTL — первая биполярная интегральная схема, имеющая практическое значение. Ранние системы цифровой логики использовали схемы RTL, которые позже ограничивали скорость переключения из-за присутствия резисторов во входном контуре базы. Кроме того, защита от помех логической схемы RTL плохая, а нагрузка при использовании не может быть большой, поэтому ее устраняют. Для повышения быстродействия схемы РТЛ предложена резистивно-емкостно-транзисторная логическая схема (РКТЛ), то есть параллельно сопротивлению цепи РТЛ подключается конденсатор. Фактически схемы RCTL не разработаны. Схема DTL предлагается после схемы RTL для улучшения помехозащищенности логической схемы. В схеме DTL используются диоды сдвига уровня на линии, а способность защиты от помех можно регулировать количеством диодов сдвига уровня. Диод со сдвигом уровня широко используемой схемы DTL формируется путем последовательного соединения двух кремниевых диодов, и его помехозащищенность может быть улучшена примерно до 1,4 вольта (см. Логическую схему диод-транзистор). Схемы HTL созданы на основе схем DTL. В схеме HTL вместо диода сдвига уровня схемы DTL используется стабилитрон обратного включения, чтобы увеличить порог схемы примерно до 7,4 В (см. Высокопороговые логические схемы). Логика с переменным порогом (VTL) — это еще один вариант семейства схем DTL. Пороговая логика (TLC) — это общий термин для логических схем HTL и VTL. Логическая схема ТТЛ произошла от логической схемы ДТЛ и была успешно разработана в 1962 году. Чтобы увеличить скорость переключения и снизить энергопотребление схемы, схема ТТЛ претерпела три поколения усовершенствований формы схемы в структуре линии (см. транзисторно-транзисторные логические схемы).

Все вышеперечисленные схемы являются насыщенными. При дальнейших исследованиях по увеличению скорости переключения насыщенной цепи обнаружено, что эффект накопления избыточных носителей транзистора является очень важным препятствием. Явление накопления по существу вызвано избыточными несущими в процессе переключения схемы. Чтобы увеличить скорость переключения схемы, помимо уменьшения емкости PN-перехода транзистора или попыток сократить срок службы избыточных носителей, необходимо уменьшить и устранить явление накопления носителей в транзисторе. В конце 1960-х — начале 1970-х годов в интегральных схемах начали использовать известный эффект Шоттки. По схеме ТТЛ готовят диод с барьером Шоттки и подключают его параллельно базе и коллектору исходного транзистора, так что время переключения транзистора сокращается примерно до 1 наносекунды; затвор ТТЛ с ограничением диодного барьера Шоттки. Среднее время задержки передачи схемы составляет от 2 до 4 наносекунд.

Диодно-транзисторно-транзисторная логика с барьером Шоттки (STTL) относится к третьему поколению ТТЛ-схем. Он использует метод ограничения диода с барьером Шоттки на линии, чтобы перевести транзистор в критическое состояние насыщения, тем самым устраняя и избегая эффекта накопления несущей. В то же время введение транзисторного шунта в базу ТТЛ-схемы и инвертора выходного каскада позволяет улучшить характеристики вентиля И-НЕ. Триод имеет диод с барьером Шоттки, который позволяет избежать попадания в область насыщения и обладает высокой быстродействием. Выходная лампа плюс шунт могут поддерживать уровень антинасыщения инверсии выходного каскада. Этот тип биполярной интегральной схемы больше не является насыщенной интегральной схемой, а представляет собой другой тип ненасыщенной интегральной схемы с гораздо более высокой скоростью переключения.

Логика с эмиттерной связью (ECL) представляет собой логику текущего режима (CML). Это схема переключения тока. Транзистор схемы работает в ненасыщенном состоянии, а скорость переключения схемы в несколько раз выше, чем у обычной ТТЛ-схемы. Логическая схема ECL увеличивает скорость переключения схемы примерно до 1 наносекунды, что намного превосходит схемы TTL и STTL. Появление ЭСЛ-схем вывело биполярные интегральные схемы в диапазон сверхвысокоскоростных схем.

Интегрированная логика инжекции (I2L), также известная как логика объединенных транзисторов (MTL), была разработана в 1970-х годах. Среди биполярных интегральных схем схемы I2L имеют наибольшую плотность интеграции.

Логическая схема с трехслойной структурой (3TL) представляет собой усовершенствование на основе схем I2L, выпущенных в Китае в 1976 году. Она названа в честь трехслойной структуры. Логическая схема 3TL использует лампу NPN в качестве источника тока, а выходная лампа использует металл в качестве коллектора (PNM), что отличается от структуры I2L.

Множественные логические схемы (DYL) и двухслойные логические схемы (DLL) — это новые логические схемы, успешно разработанные в Китае в 1978 году. Логическая схема DYL представляет собой линейный логический элемент И-ИЛИ, который может одновременно реализовывать логику переключения и функции линейной логической обработки. Схема DLL реализует логическую функцию схемы посредством внутреннего преобразования двойной информации логических схем ECL и TTL.

Кроме того, во время разработки биполярных интегральных схем существовало множество других типов схем. Например, логика функции эмиттера (EFL), логика комплементарной транзисторной логики (CTL), радиационно-стойкая дополнительная логика постоянного тока (C3L), логика смещения тока (CHL), логика трех состояний (TSL) и беспороговая логика схемы ( НТЛ) и др.