1. В чем особенности структуры интегральных транзисторов?

2. Перечислите основные режимы работы биполярного транзистора.

3. Чем отличается входная характеристика биполярного транзистора от входной характеристики инвертора (транзисторного ключа), выполненного иа ием?

4. Перечислите динамические параметры биполярного транзистора.

5. Чем определяются переходные процессы в транзисторном ключе?

6. Что такое полевые транзисторы?

7. Назовите разновидности полевых транзисторов.

8. Как реализуются диоды в интегральных схемах?

9. Перечислите особенности реализации резисторов в интегральных схемах.

10. Какие типы конденсаторов используются в схемотехнике ИС?

11. Для чего служат математические модели компонентов?

Глава 3

логические элементы цифровых устройств

Логические элементы цифровых устройств во многом определяют функциональные возможности последних, их конструктивное выполнение, технологичность, надежность и т. д. В настоящее время логические элементы выпускаются промышленностью в виде серий, включающих в себя широкую номенклатуру схем различной степени сложности. Тем не менее в каждой серии выделяется так называемая базовая схема, определяющая в основном статические и динамические параметры большинства других схем данной серии. В этой главе рассмотрена схемотехника базовых схем серий, получивших наибольшее распространение при реализации интегральных схем малой, средней и в ряде случаев большой степени интеграции.

Дается анализ статических и динамических характеристик базовых схем, их модификаций, проводится также сравнительный анализ элементов по ряду важнейших классификационных параметров.

§ 3.1. ТРАНЗИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ (ТТЛ)

Базовый элемент ТТЛ-типа. Элементы ТТЛ-типа представляют собой одни из наиболее ратгпространенных цифровых интегральных схем. Их можно рассматривать как развитие интегрального варианта элемента ДТЛ-типа (рис. 3.1). Напряжение на входных диодах элемента ДТЛ-типа должно быть минимальным, а время восстановления обратного сопротивления - как можно меньше. Этим требованиям удовлетворяет схема, показанная на рис. 2.29 (схема /), тогда схему интегрального элемента ДТЛ-типа можно . изобразить так, как показано на рис. 3.1, а, а топологию входных диодов - как на рис. 3.1, б. Объединив соответственно базовые и коллекторные области (рис. 3.1 в), можно получить структуру, представляющую собой транзистор с несколькими эмиттерными областями. Схема элемента ДТЛ-типа с таким многоэмиттерным транзистором (МЭТ) показана на рис. 3.1, г. Устранив перемычку база- коллектор, можно использовать в качестве одного из диодов смещения переход база - коллектор МЭТ, тем самым снизив

паразитную емкость узловой точки - базы - МЭТ. Если допустить снижение порогового напряжения элемента ДТЛ-типа, то можно устранить и оставшийся диод смещения.

Рис. 3.1. Этапы развития элементов ТТЛ-типа:

а - схема интегрального элемента ДТЛ-типа; б - реализация диодов на раздельных транзисторах; в - реализация диодов иа МЭТ; г - элемент ДТЛ-типа на МЭТ; д - простейшая схема элемента ТТЛ-типа; е, яс - схемы базовых элементов ТТЛ-серий

В схеме элемента ДТЛ-типа (рис. 3.1, а) резистор в базе транзистора Т способствует рассасыванию заряда, накопленного в насыщенном транзисторе Г, и обеспечивает его закрытое состояние при подаче на вход элемента сипгаяов, соответствующих «О»,

Если на одном из входов элемента ТТЛ-типа (рис. 3.1, д) действует «О», то соответствующий ему эмиттерный переход смещен