December 15 2017 04:21:41
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Применение буферного каскада на биполярном транзисторе
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

Весьма широкое применение в современных ИМС получили логические элементы на полевых транзисторах. Используют МДП транзисторы с каналами N типа, занимающие наименьшую площадь на кристалле, или с каналами обоих типов проводимости (комплементарные пары), обеспечивающие минимальное потребление энергии.

Основу элементов составляют инвертирующие усилители (инверторы), содержащие управляющий и нагрузочный транзисторы. Для построения базовых ЛЭ используют параллельное (реализуют функцию ИЛИ–НЕ) или последовательное (И–НЕ) соединение управляющих транзисторов. Базовый инвертор определяет основные характеристики элемента, а увеличение числа управляющих транзисторов приводит к изменению сопротивлений и емкостей. В силу подверженности МДП структур действию электростатических помех в схему ЛЭ вводят защитные схемы, которые обычно на принципиальных схемах не показывают.

В элементах с одним типом проводимости наибольшее распространение получили схемы на транзисторах с индуцированным n- каналом (рис.5.7,а).  

Рис.5.7. Логические элементы ИЛИ–НЕ типа N – МОП (а) и КМОП (б)

Использование слоев поликремния в качестве элементов соединений, отсутствие резисторов и малая площадь элемента позволяет получить степень интеграции на порядок выше, чем ТТЛ. Уровни сигналов полностью совместимы с уровнями ТТЛ.

Применение взаимодополняющих транзисторов (рис.5.7,б) значительно снижает потребление энергии в статическом режиме, т.к. сигналы, отпирающие нижние (управляющие) транзисторы, одновременно закрывают верхние (нагрузочные). В динамическом режиме основное влияние на быстродействие оказывает перезарядка нагрузочной емкости Сн, которая при переключении также определяет потребление энергии. Создание технологии, позволяющей в едином цикле создавать биполярные и полевые транзисторы, привело к разработке элементов БиКМОП (рис.5.8).

Рис.5.8. Структура вентиля БиКМОП

Применение буферного каскада на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером в качестве нагрузки КМОП элемента существенно снижает влияние емкости на быстродействие и повышает нагрузочную способность.

5.3. Запоминающий элемент.  

С использованием полного или минимального базиса ЛЭ можно построить цифровое устройство, называемое комбинационным, т.к. его выходной сигнал в момент кТ определяется совокупностью (комбинацией) сигналов на его входах в тот же момент времени. К таким устройствам, не обладающим функцией памяти, относятся сумматоры, распределители сигналов, шифраторы и другие. Любая цифровая система наряду с арифметическими и логическими операциями должна обладать функциями запоминания и хранения данных. Значения выходных сигналов вычислительного устройства с памятью зависят как от значений входных переменных в рассматриваемый момент времени, так и от значений переменных системы в последовательные моменты времени, ему предшествующие. Такие устройства, называемые последовательностными, содержат запоминающие элементы (ЗЭ) для хранения двоичных чисел.      

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,297,554 уникальных посетителей