การจำแนกประเภทของวงจรรวมแบบไบโพลาร์

เซินเจิ้น Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) เป็นองค์กรเทคโนโลยีชั้นสูงซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์เสริมโทรศัพท์ ผลิตภัณฑ์หลักของเราประกอบด้วยที่ชาร์จสำหรับเดินทาง ที่ชาร์จในรถยนต์ สาย USB ธนาคารพลังงาน และผลิตภัณฑ์ดิจิทัลอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดมีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ ด้วยรูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ผลิตภัณฑ์ผ่านใบรับรองเช่น CE,FCC,ROHS,UL,PSE,C-Tick ฯลฯ , หากคุณสนใจ สามารถติดต่อ ceo@schitec.com ได้โดยตรง

ชาร์จอย่างปลอดภัยด้วย SChitec

การจำแนกประเภทของวงจรรวมแบบไบโพลาร์

วงจรรวมแบบไบโพลาร์ได้รับการพัฒนาโดยใช้ทรานซิสเตอร์ระนาบซิลิคอน วงจรแรกสุดคือวงจรรวมลอจิกดิจิทัลแบบไบโพลาร์ ในการพัฒนาวงจรรวมลอจิกดิจิทัล มีรูปแบบวงจรหลายประเภทปรากฏขึ้น วงจรรวมไบโพลาร์ทั่วไปสามารถจำแนกได้ดังนี้

วงจร DCTL เป็นวงจรรวมลอจิกดิจิทัลแบบไบโพลาร์ประเภทแรก ซึ่งใช้งานไม่ได้เนื่องจากปัญหา "กระแสกระชาก" ร้ายแรง (ดูวงจรตรรกะของตัวต้านทาน-ทรานซิสเตอร์) วงจร RTL เป็นวงจรรวมแบบไบโพลาร์ตัวแรกที่มีคุณค่าในทางปฏิบัติ ระบบลอจิกดิจิทัลในยุคแรกใช้วงจร RTL ซึ่งต่อมาจำกัดความเร็วในการเปลี่ยนเนื่องจากมีตัวต้านทานอยู่ในลูปอินพุตฐาน นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวนของวงจรลอจิก RTL ไม่ดี และโหลดไม่มากนักเมื่อใช้ ดังนั้นจึงถูกกำจัดออกไป เสนอวงจรลอจิกความต้านทาน-ความจุ-ทรานซิสเตอร์ (RCTL) เพื่อปรับปรุงความเร็วในการสลับของวงจร RTL นั่นคือตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบขนานกับความต้านทานของวงจร RTL ที่จริงแล้ววงจร RCTL ยังไม่ได้รับการพัฒนา วงจร DTL ถูกเสนอหลังจากวงจร RTL เพื่อปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของวงจรลอจิก วงจร DTL ใช้ไดโอดเปลี่ยนระดับในสาย และความสามารถในการป้องกันการรบกวนสามารถปรับได้ตามจำนวนไดโอดเปลี่ยนระดับ ไดโอดเลื่อนระดับของวงจร DTL ที่ใช้กันทั่วไปนั้นเกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อไดโอดซิลิคอนสองตัวแบบอนุกรม และสามารถปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนได้เป็นประมาณ 1.4 โวลต์ (ดูวงจรลอจิกไดโอด-ทรานซิสเตอร์) วงจร HTL ได้มาจากพื้นฐานของวงจร DTL วงจร HTL ใช้ซีเนอร์ไดโอดที่เชื่อมต่อแบบย้อนกลับแทนไดโอดเลื่อนระดับของวงจร DTL เพื่อเพิ่มเกณฑ์ของวงจรเป็นประมาณ 7.4 โวลต์ (ดูวงจรตรรกะเกณฑ์สูง) ตรรกะเกณฑ์แปรผัน (VTL) เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของตระกูลวงจร DTL ตรรกะเกณฑ์ (TLC) เป็นคำทั่วไปสำหรับวงจรลอจิก HTL และ VTL วงจรลอจิก TTL พัฒนามาจากวงจรลอจิก DTL และได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จในปี 1962 เพื่อเพิ่มความเร็วในการสวิตชิ่งและลดการใช้พลังงานของวงจร วงจร TTL ได้ผ่านการปรับปรุงรูปแบบวงจรในโครงสร้างสายถึงสามรุ่น (ดู วงจรตรรกะของทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์)

ข้างต้นเป็นวงจรอิ่มตัวทั้งหมด ในขณะที่สำรวจเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความเร็วในการสวิตชิ่งของวงจรอิ่มตัว พบว่าผลการจัดเก็บของพาหะส่วนเกินของทรานซิสเตอร์เป็นอุปสรรคที่สำคัญมาก ปรากฏการณ์การจัดเก็บมีสาเหตุหลักมาจากพาหะส่วนเกินในกระบวนการสวิตชิ่งของวงจร เพื่อเพิ่มความเร็วในการสวิตชิ่งของวงจร นอกเหนือจากการลดความจุจุดเชื่อมต่อ PN ของทรานซิสเตอร์แล้ว หรือพยายามทำให้อายุการใช้งานของพาหะส่วนเกินสั้นลง จำเป็นต้องลดและกำจัดปรากฏการณ์การจัดเก็บพาหะในทรานซิสเตอร์ ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และต้นทศวรรษ 1970 ผู้คนเริ่มใช้เอฟเฟกต์ Schottky ที่รู้จักกันดีในวงจรรวม บนวงจร TTL ได้มีการเตรียมไดโอดกั้น Schottky และเชื่อมต่อแบบขนานกับฐานและตัวรวบรวมของทรานซิสเตอร์ดั้งเดิม เพื่อให้เวลาในการเปลี่ยนของทรานซิสเตอร์สั้นลงเหลือประมาณ 1 นาโนวินาที ประตู TTL พร้อมตัวหนีบไดโอดกั้น Schottky เวลาหน่วงการส่งสัญญาณโดยเฉลี่ยของวงจรคือ 2 ถึง 4 นาโนวินาที

ตรรกะไดโอด-ทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์แบบกั้นชอตกี (STTL) เป็นของวงจร TTL รุ่นที่สาม โดยใช้วิธีการหนีบไดโอดแบบกั้น Schottky บนไลน์เพื่อทำให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะอิ่มตัวที่สำคัญ ซึ่งจะช่วยขจัดและหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการจัดเก็บพาหะ ในเวลาเดียวกัน การนำทรานซิสเตอร์สับเปลี่ยนที่ฐานของวงจร TTL และอินเวอร์เตอร์ระยะเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์สามารถปรับปรุงคุณลักษณะของเกท NAND ได้ ไตรโอดมีไดโอดกั้นชอตกี ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเข้าสู่บริเวณความอิ่มตัวและมีสมรรถนะที่ความเร็วสูง ท่อเอาท์พุตบวกกับตัวแยกสามารถรักษาระดับการป้องกันความอิ่มตัวของการผกผันของสเตจเอาท์พุตได้ วงจรรวมแบบไบโพลาร์ประเภทนี้ไม่ใช่วงจรรวมแบบอิ่มตัวอีกต่อไป แต่เป็นวงจรรวมแบบป้องกันการอิ่มตัวอีกประเภทหนึ่งที่มีความเร็วในการสลับที่เร็วกว่ามาก

ลอจิกคู่ตัวส่งสัญญาณ (ECL) คือลอจิกโหมดปัจจุบัน (CML) นี่คือวงจรสวิตชิ่งกระแส ทรานซิสเตอร์ของวงจรทำงานในสถานะไม่อิ่มตัวและความเร็วในการเปลี่ยนของวงจรจะเร็วกว่าวงจร TTL ปกติหลายเท่า วงจรลอจิก ECL จะเพิ่มความเร็วในการเปลี่ยนวงจรเป็นประมาณ 1 นาโนวินาที ซึ่งเกินกว่าวงจร TTL และ STTL มาก การเกิดขึ้นของวงจร ECL ได้นำวงจรรวมแบบไบโพลาร์มาสู่ช่วงวงจรความเร็วสูงพิเศษ

ตรรกะการฉีดแบบรวม (I2L) หรือที่เรียกว่าตรรกะทรานซิสเตอร์แบบรวม (MTL) ได้รับการพัฒนาในปี 1970 ในบรรดาวงจรรวมแบบไบโพลาร์ วงจร I2L มีความหนาแน่นการรวมสูงสุด

วงจรตรรกะโครงสร้างสามชั้น (3TL) เป็นการปรับปรุงบนพื้นฐานของวงจร I2L ในประเทศจีนในปี 1976 โดยตั้งชื่อตามโครงสร้างสามชั้น วงจรลอจิก 3TL ใช้ท่อ NPN เป็นแหล่งกระแส และท่อเอาท์พุตใช้โลหะเป็นตัวสะสม (PNM) ซึ่งแตกต่างจากโครงสร้าง I2L

วงจรลอจิกหลายวงจร (DYL) และวงจรลอจิกสองชั้น (DLL) เป็นวงจรลอจิกใหม่ที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาในประเทศจีนในปี 1978 วงจรลอจิก DYL นั้นเป็นเกท AND-OR เชิงเส้น ซึ่งสามารถรับรู้ถึงลอจิกสวิตชิ่งและฟังก์ชันการประมวลผลลอจิกเชิงเส้นไปพร้อมๆ กัน วงจร DLL ใช้ฟังก์ชันลอจิกของวงจรผ่านการแปลงข้อมูลคู่ภายในวงจรลอจิก ECL และ TTL

นอกจากนี้ในระหว่างการพัฒนาวงจรรวมแบบไบโพลาร์ก็มีวงจรประเภทอื่นอีกมากมาย ตัวอย่างเช่น ลอจิกฟังก์ชันตัวปล่อย (EFL), ลอจิกทรานซิสเตอร์เสริม (CTL), ลอจิกกระแสคงที่เสริมที่ต้านทานการแผ่รังสี (C3L), ลอจิกเซปัจจุบัน (CHL), ลอจิกไตรสเตต (TSL) และวงจรลอจิกแบบไม่มีเกณฑ์ ( เอ็นทีแอล) เป็นต้น