Лабораторная работа № 2, исследование базовых логических элементов в интегральном исполнении

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ БАЗОВЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ

Цель работы

Экспериментальное исследование основных характеристик и параметров ТТЛ и КМОПТЛ элементов цифровых ИМС.

Содержание работы

В любом, сколь угодно сложном, цифровом устройстве в интег­ральною исполнении может быть найдено достаточно большое число часто повторяющихся относительно простых схем, реализующих прос­тую логическую функцию. Такие схемы могут выпускаться самостоятельно в составе любой серии цифровых ИМС и называются обычно базовые логическими элементами, или базовыми модулями. Логическими функциями, которые реализуются базовыми модулями, являются обычно "И-НЕ" либо "ИЛИ-НЕ”.

В литературе проведена достаточно полная классификация всех цифровых ИМС (в том числе и базовых) по самым различным классификационным признакам. Однако всеобъемлющим и широко применяемым на практике является разделение, учитывающее технологические, конструктивные особенности и элементную базу схем, на следующие типы:

транзисторные логические элементы с непосредственными связями (НСТЛ);

транзисторные логические элементы о резистивнымисвязями(РТЛ1, РТЛ2, РЕТЛ);

диодно-транзисторные логические элементы (ДТЛ);

транзисторно-транзисторные логические элементы (ТТЛ);

логические элементы с эмиттерной связью на переключателях тока (ЭСТЛ или ПТТЛ);

диодно-транзисторные и транзисторно-транзисторные логичес­кие элементы с диодами и транзисторами Шоттки (ДТЛШ и ТТЛШ);

логические элементы с инжекционным питанием (И²Л);

логические элементы на МОП транзисторах (МОПТЛ);

логических элементы на комплементарных МОП транзисторах (КМОПТЛ).

Из перечисленных типов цифровых ИМС НСТЛ и РТЛ устарели и уже не выпускаются промышленностью. Применение ДТП очень ограни­чено. Широко применяются логические схемы типа ТТЛ, ЭСТЛ, МОПТЛ, КМОПТЛ, И²Л, которые и служат элементной базой современных слож­ных цифровых интегральных схем.

Основными параметрами логических элементов (базовых модулей), как и цифровых интегральных схем вообще, являются следующие: