1.2.8. Логические элементы на моп – транзисторах.
Эти логические элементы построены на полевых транзисторах полученных в результате МОП – технологий.
МОП – металл окисел полупроводник.
В полевых транзисторах этого типа управление сопротивлением между истоком и стоком производится напряжением на затворе. Различают индуцированные и встроенные каналы. В данном типе микросхем используется индуцированный канал. В этих микросхемах в качестве сопротивлений чаще всего используются дополнительные транзисторы.
И - НЕ ИЛИ - НЕ
ИЛИ – НЕ (КМОП)
Иногда МОП – технологии обозначаются как МДП – металл диэлектрик полупроводник. Существуют так же КМОП технологии. КМОП – комплементарный металл окисел полупроводник. КМОП предлагают использование в одной микросхеме произведённой по МОП технологии транзисторов p и n – типа.
В схеме А транзистор VT3 играет роль нагрузочного сопротивления. При подаче на один из входов х1 или х2 открываются транзисторы VT1 или VT2. Сопротивление одного из транзисторов уменьшается, понижается напряжение на выходе х1/х2. Если на два входа х1 и х2 подан высокий уровень напряжения транзисторы открылись их сопротивление уменьшилось и на выход поступает низкий уровень напряжения от общей точки.
На схеме Б при открывании любого из транзисторов VT1 или VT2 входными сигналами х1 и х2 понижается сопротивление любого из транзисторов и низкий уровень от общей точки поступает на выход х1х2.
Элемент представленный на схеме В использует комплиментарные транзисторы VT1 и VT2 – основные; VT3 и VT4 – нагрузочные. При подаче сигнала на вход х1 или х2 открываются транзисторы VT1 или VT2 и закрываются VT3 или VT4.
КМОП – схема характеризуется весьма малым потребляемым током (а, следовательно, и мощностью) от источников питания.
1.2.6. Способы повышения быстродействия логических элементов.
1.2.9. Интегральные схемы инжекционной логики.
Логические элементы ИИЛ имеют следующие достоинства:
Обеспечивают высокую степень интеграции; при изготовлении схем ИИЛ используются те же технологические процессы, что и при производстве интегральных схем на биполярных транзисторах, но число технологических операций и необходимых фотошаблонов при этом меньше; используют пониженное напряжение (=1В);
Обеспечивают «обмен» в широких пределах мощности на быстродействие (можно изменять на несколько порядков потребляемую мощность, что соответственно приводит к изменению быстродействия);
Хорошо согласуется с элементами ТТЛ.
Тип логики |
Pпот. мВт мощность потребления |
tср.з. нс время задержки |
Аср. пДж работа переключения
|
Uпст. В помехоустойчивость |
Коб. коэффициент объединения по входу |
Кразв. коэффициент разветвления по выходу |
ТТЛ
ТТЛШ |
1 – 20 |
5 – 20
2 –10 |
50 – 100
10 – 50 |
0,8 – 1
0,5 – 0,8 |
2 – 5 |
10 |
ЭСЛ |
20 – 50 |
0,2 – 2 |
20 – 50 |
0,2 – 0,3 |
2 – 5 |
10 – 20 |
ИИЛ |
0,01 – 0,1 |
10 – 100 |
0,2 – 2 |
0,02 – 0,05 |
1 |
3 – 5 |
МОП
КМОП |
1 – 10
0,01 – 0,1 |
20 – 200
10 – 50 |
50 – 200
0,5 – 5 |
2 – 3
1 – 2 |
2 – 5 |
10 – 20 |
БиКМОП |
0,01 – 0,1 |
2 – 10 |
2 – 20 |
1 – 2 |
2 – 5 |
10 – 100 |
МЕП |
0,1 – 0,5 |
0,15 – 0,5 |
0,1 – 0,5 |
0,1 – 0,2 |
2 – 5 |
2 – 5 |