طبقه بندی مدارهای مجتمع دوقطبی

Shenzhen Shenchuang Hi-Tech Electronics Co., Ltd (SChitec) یک شرکت فناوری پیشرفته است که در تولید و فروش لوازم جانبی تلفن تخصص دارد. محصولات اصلی ما شامل شارژر مسافرتی، شارژر ماشین، کابل USB، پاور بانک و سایر محصولات دیجیتال است. همه محصولات ایمن و قابل اعتماد هستند، با سبک های منحصر به فرد. , اگر علاقه مند هستید، می توانید مستقیماً با ceo@schitec.com تماس بگیرید.

با Schitec در شارژ ایمن بمانید

طبقه بندی مدارهای مجتمع دوقطبی

مدارهای مجتمع دوقطبی بر اساس ترانزیستورهای مسطح سیلیکونی ساخته شدند. اولین مدارهای مجتمع منطق دیجیتال دوقطبی است. در توسعه مدارهای مجتمع منطق دیجیتال، انواع مختلفی از اشکال مدار ظاهر شده است. مدارهای مجتمع دوقطبی رایج را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد.

مدار DCTL اولین نوع مدار یکپارچه منطق دیجیتال دوقطبی است که به دلیل مشکل جدی "قطع جریان" غیرعملی است (به مدارهای منطقی مقاومت ترانزیستور مراجعه کنید). مدار RTL اولین مدار مجتمع دوقطبی با ارزش عملی است. سیستم های منطق دیجیتال اولیه از مدارهای RTL استفاده می کردند که بعداً به دلیل وجود مقاومت ها در حلقه ورودی پایه، سرعت سوئیچینگ را محدود کرد. علاوه بر این، عملکرد ضد تداخل مدار منطقی RTL ضعیف است و در هنگام استفاده بار نمی تواند زیاد باشد، بنابراین حذف می شود. مدار منطقی مقاومت - خازن - ترانزیستور (RCTL) به منظور بهبود سرعت سوئیچینگ مدار RTL پیشنهاد شده است، یعنی یک خازن موازی با مقاومت مدار RTL متصل می شود. در واقع مدارهای RCTL توسعه نیافته اند. مدار DTL بعد از مدار RTL برای بهبود توانایی ضد تداخل مدار منطقی پیشنهاد شده است. مدار DTL از دیودهای تغییر سطح روی خط استفاده می کند و توانایی ضد تداخل را می توان با تعداد دیودهای تغییر سطح تنظیم کرد. دیود تغییر سطح مدار DTL معمولی با اتصال دو دیود سیلیکونی به صورت سری تشکیل می شود و توانایی ضد تداخل آن را می توان تا حدود 1.4 ولت بهبود بخشید (مدار منطقی دیود - ترانزیستور را ببینید). مدارهای HTL بر اساس مدارهای DTL مشتق شده اند. مدار HTL از یک دیود زنر با اتصال معکوس به جای دیود تغییر سطح مدار DTL استفاده می کند تا آستانه مدار را تا حدود 7.4 ولت افزایش دهد (به مدارهای منطقی آستانه بالا مراجعه کنید). منطق آستانه متغیر (VTL) نوع دیگری از خانواده مدارهای DTL است. منطق آستانه (TLC) یک اصطلاح کلی برای مدارهای منطقی HTL و VTL است. مدار منطقی TTL از مدار منطقی DTL تکامل یافته و در سال 1962 با موفقیت توسعه یافت. به منظور افزایش سرعت سوئیچینگ و کاهش مصرف برق مدار، مدار TTL دستخوش سه نسل بهبود شکل مدار در ساختار خط شده است. مدارهای منطقی ترانزیستور ترانزیستور).

موارد فوق همه مدارهای اشباع هستند. در حین بررسی بیشتر برای افزایش سرعت سوئیچینگ مدار اشباع، مشخص شد که اثر ذخیره سازی حامل های اضافی ترانزیستور یک مانع بسیار مهم است. پدیده ذخیره سازی اساساً توسط حامل های اضافی در فرآیند سوئیچینگ مدار ایجاد می شود. برای افزایش سرعت سوئیچینگ مدار، علاوه بر کاهش ظرفیت اتصال PN ترانزیستور و یا تلاش برای کاهش عمر حامل های اضافی، باید پدیده ذخیره سازی حامل در ترانزیستور را کاهش داد و از بین برد. در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970، مردم شروع به استفاده از اثر معروف شاتکی در مدارهای مجتمع کردند. یک دیود مانع شاتکی روی مدار TTL آماده می شود و به صورت موازی به پایه و کلکتور ترانزیستور اصلی متصل می شود، به طوری که زمان سوئیچینگ ترانزیستور به حدود 1 نانوثانیه کوتاه می شود. گیت TTL با بستن دیود مانع شاتکی میانگین زمان تاخیر انتقال مدار 2 تا 4 نانوثانیه است.

منطق دیود - ترانزیستور - ترانزیستور مانع شاتکی (STTL) متعلق به نسل سوم مدارهای TTL است. از روش بستن دیود مانع شاتکی روی خط استفاده می‌کند تا ترانزیستور را در حالت اشباع بحرانی قرار دهد، در نتیجه اثر ذخیره‌سازی حامل را حذف کرده و از آن جلوگیری می‌کند. در عین حال، معرفی یک شنت ترانزیستوری در پایه مدار TTL و اینورتر مرحله خروجی اینورتر می تواند ویژگی های گیت NAND را بهبود بخشد. این تریود دارای یک دیود مانع شاتکی است که می تواند از ورود به ناحیه اشباع جلوگیری کند و عملکردی با سرعت بالا دارد. لوله خروجی به اضافه یک شنت می تواند سطح ضد اشباع وارونگی مرحله خروجی را حفظ کند. این نوع مدار مجتمع دوقطبی دیگر یک مدار مجتمع اشباع نیست، بلکه نوع دیگری از مدارهای مجتمع ضد اشباع با سرعت سوئیچینگ بسیار بیشتر است.

منطق امیتر جفت شده (ECL) یک منطق حالت جریان (CML) است. این یک مدار سوئیچینگ جریان است. ترانزیستور مدار در حالت غیر اشباع کار می کند و سرعت سوئیچینگ مدار چندین برابر بیشتر از مدار معمولی TTL است. مدار منطقی ECL سرعت سوئیچینگ مدار را به حدود 1 نانوثانیه افزایش می دهد که بسیار بیشتر از مدارهای TTL و STTL است. ظهور مدارهای ECL، مدارهای مجتمع دوقطبی را وارد محدوده مدارهای بسیار پرسرعت کرده است.

منطق تزریق یکپارچه (I2L)، همچنین به عنوان منطق ترانزیستور ادغام شده (MTL) شناخته می شود، در دهه 1970 توسعه یافت. در بین مدارهای مجتمع دوقطبی، مدارهای I2L دارای بالاترین چگالی ادغام هستند.

مدار منطقی ساختار سه لایه (3TL) یک پیشرفت بر اساس مدارهای I2L در چین در سال 1976 است. نام آن از یک ساختار سه لایه گرفته شده است. مدار منطقی 3TL از لوله NPN به عنوان منبع جریان استفاده می کند و لوله خروجی از فلز به عنوان جمع کننده (PNM) استفاده می کند که با ساختار I2L متفاوت است.

مدارهای منطقی چندگانه (DYL) و مدارهای منطقی دو لایه (DLL) مدارهای منطقی جدیدی هستند که با موفقیت در چین در سال 1978 توسعه یافتند. مدار DLL تابع منطقی مدار را از طریق تبدیل داخلی اطلاعات دوگانه مدارهای منطقی ECL و TTL پیاده سازی می کند.

علاوه بر این، در طول توسعه مدارهای مجتمع دوقطبی، بسیاری از انواع دیگر مدارها وجود داشت. به عنوان مثال، منطق تابع امیتر (EFL)، منطق ترانزیستور مکمل (CTL)، منطق جریان مکمل ثابت مقاوم در برابر تشعشع (C3L)، منطق مبهم جریان (CHL)، منطق سه حالته (TSL)، و مدار منطقی غیر آستانه ( NTL) و غیره