Интегрально-инжекционная логика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Упрощенная схема И2Л инвертора

Интегрально-инжекционная логика (ИИЛ, И2Л, И3Л, I2L) — технология построения логических элементов на биполярных транзисторах. Интегрально-инжекционная логика появилась в 1971 г.

Принцип работы[править | править вики-текст]

ИИЛ является развитием технологии НСТЛ (логика с непосредственными связями между транзисторами, которая в иностранной литературе называется MTL — Merged Transistor Logic или DCTL — Direct-Coupled Transistor Logic). В свою очередь, НСТЛ можно рассматривать как крайний вариант РТЛ, в котором отсутствуют резисторы между выходом (коллектором) NPN транзистора и входом (базой) следующего.

ИИЛ многие ошибочно считают разновидностью транзисторно-транзисторной логики. Это не так. Между ними нет ничего общего. В основе логики ИИЛ лежит использование «особых» транзисторов с объединённой базой. Эти транзисторы не способны проводить ток из-за нехватки носителей зарядов в базе. Поэтому рядом с транзистором находится «инжектор» — электрод, «добавляющий», или, как говорят, «инжектирующий» заряд в базу. При этом транзистор как бы включается и может выполнять полезную работу.

При проектировании микросхем ИИЛ основную роль отводят именно инжекторам. Эмиттеры, как правило, соединены — ими является подложка микросхемы. На поверхности кристалла находятся только базы, а на базах коллекторы. Таким образом, ИИЛ-транзистор по размеру (если не считать инжектора) меньше МОП-транзистора. Причём один инжектор может использоваться для многих транзисторов.

Достоинства и недостатки[править | править вики-текст]

Преимущества таких ИМС -

  • Высокая степень интеграции
  • Малое потребление энергии на одно переключение ~ 1/10¹²Дж.
  • Низкое напряжение питания: 1-3 В.

К недостаткам относят:

  • Максимальные рабочие частоты до 50МГц

Хотя логические уровни ИИЛ очень близки («Ноль»: 0.2V, «Единица»: 0.7V) схемы ИИЛ имеют высокую устойчивость к шуму, поскольку управляются током, а не напряжением.

Преимущества ИИЛ: высокая экономичность, высокое быстродействие, высокая плотность транзисторов на кристалле (иногда выше, чем МОП), иногда меньшая стоимость, чем у устройств, построенных по принципам других логик .

Применение[править | править вики-текст]

В СССР выпускались микропроцессорные наборы серий К582 и К584 на основе технологии ИИЛ. Также выпускались серии микросхем памяти К558 и К541 небольшой емкости, которые благодаря встроенным преобразователям уровней были совместимы с ТТЛ.

См. также[править | править вики-текст]