Структури базових логічних елементів, страница 26

ABT              Advanced BICMOS Technology
ABTE          Advanced BICMOS Technology/Enhanced Transceiver Logic
ALB             Advanced Low-Voltage BiCMOS
BCT           BICMOS Bus-Interface Technology
LVT            Low-Voltage BiCMOS Technology

2.3.6.Інтегральна  інжекційна  логіка .

20.Після  вивчення  властивостей  біполярного  транзисторного  ключа   розглянемо схемотехніку  логічних  елементів  з послідовним  та  паралельним  з’єднанням  транзисторів  (рис. 2.40 а, б).  Основна  ідея  приведених  схем  заключається  в  порівнянні  суми  опорів  (провідностей)  ключових    транзисторів    з   R_к. Незважаючи на те,що схема 2І-НІ (рис.2.40,а) по кожному входу має індивидуальну характеристику, окремо розглядаємі логічні елементи добре виконуютьсвої логічні функції. Але при їх навантаженні на аналогічні схеми, неідентичність вхідних характетистик  приведе до того,  що  величини  струмів  баз  транзисторів  навантаження  будуть  відрізнятись  в  десятки  раз.  Це  означає,  що  вхід  з

                Рис.2.40                       більшою  крутизною  характеристики  «візьме  на себе»  левову  частину  вихідного  струму  попереднього  ключа.  Це  явище  відоме як  «перехоплення струму»  і  являється  типовим  явищем  для  паралельного  підключених  нелінійних  елементів.  Тому  паралельне  з’єднання  нелінійних  елементів в практиці не  використовується.

Перехоплення  струму  приводить  до нерівномірного  розподілення  струмів  керування  логічних  елементів  навантаження  з-за  чого  деякі  з  елементів  можуть навіть  не  ввійти  в  режим насичення.

Виключити  явище  перехоплення  струму  можливо  лише  при  використанні  в навантаженні  транзисторів  з  повністю  ідентичними  вольт - амперними  характеристиками  базового  p-n  переходу.  Практично  це  можливо  тільки  в  тому  випадку,  якщо  це  буде  один  і  той  же  транзистор,  тобто,  функцію  розгалудження  струмів  необхідно  організовувати  в одному  транзисторі,  який  повинен  мати  декілька  колекторів.  В  результаті  приходимо  до  базової  схеми  інжекційної  логіки   І²Л  (рис.  2.41,а).

В приведеній схемі транзистор VT1, включений по схемі з загальною

                   Рис.2.41.                    базою, генерує стабільний струм, який подається в базу  багатоколекторного транзистора. Назва “інжекційна логіка” пояснюється тим, що транзистор VT1, точніше, його емітер являється інжектором  р-зарядів, які подаються в базу VT2.

Вказані  заряди  задають  величину  струму  в  колекторах  VT2.  Інвертор  VT2  вимикається  тоді,  коли струм  колектора  VT1  відбирається  з  бази  VT2  в  інше  коло,  наприклад  в  колектор  попереднього  аналогічного  логічного  елемента.  Таке  перемикання  струму  забезпечується  відповідним  зменшенням  вхідної  напруги  U_ВХ.

Величина  високого  логічного  рівня  задається  падінням  напруги  на  зміщеному  в  прямому  напрямку  p-n  переході  база - емітер  багатоколекторного  транзистора  VT2.  Низький  рівень  вихідної  напруги  визначається потенціалом  колектора  насиченого  ключового  транзистора.  Малий  рівень  логічної  «одиниці»  задає  і  низький рівень  напруги  живлення  Е = 2U_бе= 1,5 В.  Менша  величина  напруги  живлення  недопустима  з-за  виключення  транзистора  VT1.

Вихідна  характеристика  І²Л  в  цілому  майже  не  відрізняється від  аналогічної  характеристики  біполярного  насиченого  ключа. Величини  колекторних  струмів  можуть  змінюватись  паралельним  з’єднанням  колекторів  багатоколекторного  транзистора,  що  широко  використовується при  побудові  схем   перетворювачів  рівнів  сигналів.  Час  включення  та  виключення  ключа  задається  необхідною  величиною  струму  VT1.

При побудові  логічних схем  використовується  об’єднання  колекторів  багатоколекторних  транзисторів.  Іноді  і  інжектор  VT1  також  будується  по  багатоколекторній  схемі.