Bipolāru integrālo shēmu klasifikācija

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas specializējas tālruņu piederumu ražošanā un pārdošanā. Mūsu galvenie produkti ietver ceļojumu lādētājus, automašīnu lādētājus, USB kabeļus, barošanas blokus un citus digitālos produktus. Visi produkti ir droši un uzticami, ar unikāliem stiliem. Produkti iziet sertifikātus, piemēram, CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick utt. , Ja jūs interesē, varat tieši sazināties ar ceo@schitec.com.

Uzlādējiet droši ar SCHitec

Bipolāru integrālo shēmu klasifikācija

Bipolārās integrālās shēmas tika izstrādātas, pamatojoties uz silīcija plakanajiem tranzistoriem. Agrākās ir bipolārās digitālās loģikas integrālās shēmas. Izstrādājot digitālās loģikas integrālās shēmas, ir parādījušies daudz dažādu shēmu formu veidi. Parastās bipolārās integrālās shēmas var klasificēt šādi.

DCTL shēma ir pirmā tipa bipolārās digitālās loģiskās integrālās shēmas, kas ir nepraktiska nopietnas "strāvas pārrāvuma" problēmas dēļ (skatiet rezistoru-tranzistoru loģiskās shēmas). RTL shēma ir pirmā bipolārā integrālā shēma ar praktisku vērtību. Agrīnās digitālās loģikas sistēmas izmantoja RTL shēmas, kas vēlāk ierobežoja pārslēgšanās ātrumu, jo bāzes ievades cilpā bija rezistori. Turklāt RTL loģiskās shēmas prettraucējumu veiktspēja ir slikta, un slodzes izmantošanas laikā nevar būt liela, tāpēc tā tiek novērsta. Pretestības-kapacitātes-tranzistora loģiskā ķēde (RCTL) ir piedāvāta, lai uzlabotu RTL ķēdes pārslēgšanas ātrumu, tas ir, kondensators ir pievienots paralēli RTL ķēdes pretestībai. Faktiski RCTL shēmas nav izstrādātas. DTL ķēde ir ierosināta pēc RTL shēmas, lai uzlabotu loģiskās shēmas prettraucējumu spēju. DTL ķēdē līnijā tiek izmantotas līmeņa maiņas diodes, un prettraucējumu spēju var regulēt ar līmeņa maiņas diožu skaitu. Parasti izmantotās DTL shēmas līmeņa nobīdes diode tiek veidota, savienojot virknē divas silīcija diodes, un tās prettraucējumu spēju var uzlabot līdz aptuveni 1,4 voltiem (skatiet diodes-tranzistora loģisko shēmu). HTL shēmas tiek iegūtas, pamatojoties uz DTL shēmām. Lai palielinātu ķēdes slieksni līdz aptuveni 7,4 voltiem, HTL ķēdē tiek izmantota apgriezti savienota Zenera diode, nevis DTL ķēdes līmeņa maiņas diode (skatiet sadaļu Augsta sliekšņa loģiskās shēmas). Mainīgā sliekšņa loģika (VTL) ir vēl viens DTL shēmu saimes variants. Sliekšņa loģika (TLC) ir vispārīgs termins HTL un VTL loģikas shēmām. TTL loģiskā shēma attīstījās no DTL loģiskās shēmas un tika veiksmīgi izstrādāta 1962. gadā. Lai palielinātu pārslēgšanas ātrumu un samazinātu ķēdes enerģijas patēriņu, TTL ķēdē ir veikti trīs paaudžu ķēdes formas uzlabojumi līnijas struktūrā (sk. tranzistoru-tranzistoru loģiskās shēmas).

Visas iepriekš minētās ir piesātinātās ķēdes. Turpinot izpēti, kā palielināt piesātinātās ķēdes pārslēgšanas ātrumu, ir konstatēts, ka tranzistora lieko nesēju uzglabāšanas efekts ir ļoti svarīgs šķērslis. Glabāšanas fenomenu galvenokārt izraisa pārmērīgi nesēji ķēdes pārslēgšanas procesā. Lai palielinātu ķēdes pārslēgšanas ātrumu, papildus tranzistora PN savienojuma kapacitātes samazināšanai vai mēģinājumam saīsināt lieko nesēju kalpošanas laiku, ir jāsamazina un jānovērš nesēja uzglabāšanas parādība tranzistorā. 60. gadu beigās un 70. gadu sākumā cilvēki integrālajās shēmās sāka izmantot labi zināmo Šotkija efektu. Uz TTL ķēdes ir sagatavota Šotkija barjerdiode, kas ir savienota paralēli oriģinālā tranzistora bāzei un kolektoram, lai tranzistora pārslēgšanas laiks tiktu saīsināts līdz aptuveni 1 nanosekundei; TTL vārti ar Šotki barjerdiodes iespīlēšanu Vidējais ķēdes pārraides aizkaves laiks ir no 2 līdz 4 nanosekundēm.

Šotki barjerdiodes-tranzistoru-tranzistoru loģika (STTL) pieder pie trešās paaudzes TTL ķēdēm. Tas izmanto Schottky barjerdiodes iespīlēšanas metodi līnijā, lai padarītu tranzistoru kritiskā piesātinājuma stāvoklī, tādējādi novēršot nesēja uzglabāšanas efektu un izvairoties no tā. Tajā pašā laikā tranzistora šunta ieviešana TTL ķēdes pamatnē un invertora izejas posma invertors var uzlabot NAND vārtu īpašības. Triodei ir Schottky barjerdiode, kas var izvairīties no iekļūšanas piesātinājuma reģionā, un tai ir liela ātruma veiktspēja. Izvades caurule un šunts var uzturēt izejas stadijas inversijas pretpiesātinājuma līmeni. Šāda veida bipolārās integrālās shēmas vairs nav piesātinātas integrālās shēmas, bet gan cita veida pretpiesātinātās integrālās shēmas ar daudz ātrāku pārslēgšanās ātrumu.

Emitter-coupled logic (ECL) ir strāvas režīma loģika (CML). Šī ir strāvas pārslēgšanas ķēde. Ķēdes tranzistors darbojas nepiesātinātā stāvoklī, un ķēdes pārslēgšanas ātrums ir vairākas reizes lielāks nekā parastajā TTL ķēdē. ECL loģiskā ķēde palielina ķēdes pārslēgšanas ātrumu līdz aptuveni 1 nanosekundei, ievērojami pārsniedzot TTL un STTL ķēdes. ECL ķēžu parādīšanās ir radījusi bipolārās integrālās shēmas īpaši ātrdarbīgu shēmu diapazonā.

Integrētā iesmidzināšanas loģika (I2L), kas pazīstama arī kā apvienotā tranzistoru loģika (MTL), tika izstrādāta 1970. gados. Starp bipolārajām integrālajām shēmām I2L shēmām ir visaugstākais integrācijas blīvums.

Trīsslāņu struktūras loģiskā shēma (3TL) ir uzlabojums, pamatojoties uz I2L shēmām Ķīnā 1976. gadā. Tā ir nosaukta pēc trīsslāņu struktūras. 3TL loģiskā ķēde izmanto NPN cauruli kā strāvas avotu, un izvades caurule izmanto metālu kā kolektoru (PNM), kas atšķiras no I2L struktūras.

Vairākas loģiskās shēmas (DYL) un divslāņu loģiskās shēmas (DLL) ir jaunas loģiskās shēmas, kas veiksmīgi izstrādātas Ķīnā 1978. gadā. DYL loģiskā shēma ir lineāra UN-VAI vārti, kas vienlaikus var realizēt pārslēgšanas loģikas un lineārās loģikas apstrādes funkcijas. DLL ķēde īsteno ķēdes loģisko funkciju, izmantojot ECL un TTL loģisko ķēžu duālās informācijas iekšējo pārveidošanu.

Turklāt bipolāro integrālo shēmu izstrādes laikā bija daudz citu veidu shēmas. Piemēram, emitētāja funkciju loģika (EFL), komplementārā tranzistora loģika (CTL), pret radiāciju izturīga komplementārā konstantas strāvas loģika (C3L), strāvas pakāpeniskā loģika (CHL), trīsstāvokļu loģika (TSL) un bezsliekšņa loģikas shēma ( NTL) utt.