Базові логічні елементи МДН логіки
Для реалізації логічних функцій в базисі МДН логіки застосовують структурні елементи на n- або p- канальних польових транзисторах. Функціонально вони практично не відрізняються, оскільки керуючі потенціали подаються через діалектрик на вхід ключа, змінюється тільки полярність керуючої напруги, оскільки в основному застосовуються транзистори з індуктивним каналом. Як і біполярних схемах для реалізації функцій І застосовується послідовне ввімкнення ключем, а функція АБО реалізується при паралельному їх ввімкненні.
Недоліком МДН структур є залежність струму насичення ключів від напруги живлення вихідного кола, при цьому, щоб одержати зменшення вихідного струму в режимі насичення необхідно збільшувати напругу стоку, що приводить до втрат на перемиканні ключа, тому більш оптимальними є ключі на комплементарних парах транзисторів, при цьому вхідні і вихідні кола реалізують з допомогою обмежуючих діодів. Вхідні та вихідні кола на основі діодів забезпечують надійну комутацію ключів за рівнем напруги і обмежують напругу на вході ключа в діапазоні (-0,7) – (0,7) В відносно напруги живлення каскаду. Базові логічні елементи КМОН типу створюють на парних ключах, тобто для кожного входу використовується окрема комплементарна пара транзисторів, при цьому, якщо в елементах І-НЕ вхідними ключами є транзистори n- типу провідності, а навантажувальними – p- типу, то в схемах з виключенням інверсії ці ключі просто міняються місцями. З МДН логікою виконано інтегральні схеми серії К561, К176, К564 (планарна). Завадостійкість таких елементів складає до 40% напруги живлення.
|
|
|
Інтегрально-інжекційна логіка
Схеми інтегрально-інжекційної логіки характеризуються наступними особливостями:
1. В них відсутні резистивні елементи.
2. В них суміщені області кристалу, які відносяться до різних ключових (транзисторних) елементів схеми.
3. Живлення цих каскадів реалізовано за струмовим принципом, що дозволяє зменшити рівні сигналів і споживану потужність.
Транзистор VT2 виконує функції інвертування сигналу, VT1 є інжектором носіїв заряду в базу VT2, при цьому VT1 виконаний за горизонтальною технологією, VT2 – за вертикальною, що забезпечує підвищений коефіцієнт інжекції VT2, а відповідно і більший коефіцієнт струму.
Принцип дії такої логіки наступний. Нехай вхідний сигнал x0 на базі VT2 – відсутній, це відповідає стану логічної одиниці на вході, тоді струм інжектора, тобто колекторний струм VT1 забезпечує насичення бази VT2, що приводить до виходу на насичення колекторного струму VT2, а відповідно до появи на виході VT2 сигналу логічного нуля. Для інтегрально-інжекційної логіки стану логічного нуля відповідає напруга U0=0.1 – 0.2 V; стану логічної одиниці – U1=0.6 – 0.7 V. Таким чином перепад логічних рівнів складає порядка 0,4 – 0,6 V. За рахунок зменшення розмірів активних областей в кристалі підвищується швидкодія схеми, при струмі 0,1 мА, час затримки не перевищує 10 нс. Однак через низьку завадостійкість, такі елементи використовуються виключно в складі великих і надвеликих інтегральних схем, тобто в складі мікропроцесорів.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 254; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!