Логические схемы инжекционного типа

 

Термин «интегральные логические схемы инжекционного ти­па» (схемы инжекционной логики — PL) относится к интеграль­ным схемам, достоинства которых особенно очевидны в бипо­лярных схемах с большим уровнем интеграции (БИС). Логиче­ские схемы инжекционного типа потребляют очень незначи­тельную мощность, просты, так как содержат минимальное ко­личество схемных элементов, и обладают высокой эффектив­ностью. Так, например, на одной полупроводниковой пластине можно изготовить систему, содержащую до 3000 вентилей, или систему памяти объемом 10000 двоичных разрядов.

Важной характеристикой инжекционных схем является уни­версальность их применения в электронных схемах. Они могут применяться в производстве недорогих электронных часов, в ко­торых потребление мощности не превышает нескольких микро­ватт. Несмотря на очень малое потребление энергии, такие схе­мы обеспечивают достаточно большую амплитуду сигнала и тем самым делают возможной работу цифрового устройства отобра­жения на светодиодах. Схемы инжекционного типа могут также использоваться в цифровых вольтметрах, цифровых блоках на­стройки, в линейных схемах радио- и телевизионных приемни­ков. Но главное применение инжекционных схем — логические матрицы, устройства считывания информации из постоянных запоминающих устройств, а также системы обработки логиче­ских сигналов в калькуляторах.

Инжекционные схемы, включающие два дополняющих тран­зистора, выполняют роль вентиля (рис. 14.6, а). Многоколлек­торный транзистор n — р — n-типа применяется в качестве инвер­тора, а транзистор р — n — р-типа служит либо в качестве нагрузки, либо является источником тока. На входе и выходе схе­мы не используется ни одного резистора.

Рис. 14.6. Логические схемы инжекционного типа.

 

Типичная схема инжекционного типа показана на рис. 14.6,a. Здесь в виде двух пересекающихся окружностей изображен ис­точник тока, который присоединен к многоколлекторному тран­зистору n — р — n-типа (см. также рис. 2.3). Источник тока мо­жет быть транзистором р — n — р-типа, как показано на рис. 14.6,6. В такой схеме первый транзистор р — n — р-типа яв­ляется вентилем, который инжектирует неосновные носители в базу второго транзистора n — р — n-типа, являющегося инверто­ром. Второй транзистор можно .рассматривать как нагрузку, следовательно, отпадает необходимость в применении обычных резисторов (см. разд. 14.3).

Схемы инжекционного типа работают очень устойчиво при различных видах сигналов, а потребляемая мощность не увели­чивается с возрастанием частоты. Кроме того, такие схемы об­ладают высокой помехоустойчивостью при действии шумов и нежелательных сигналов.

Рис. 14.7. Схема вентиля ИЛИ-НЕ инжекционного типа.