Микросхемы цифровые – интегральные микросхемы (ИМС), у которых зависимость выходного сигнала от входного подчиняется дискретной функции.
Эмитерно-связанная логика
Эмитерно-связанная логика – технология построения логических схем с применением биполярных транзисторов, включенных по схеме дифференциального усилителя.
Микросхемы выполненные по технологии ЭСЛ являются наиболее быстродействующими среди микросхем на базе биполярных транзисторов.
Преимуществом ЭСЛ логики является:
- высокое быстродействие;
- низкое энергопотребление;
- большая нагрузочная способность;
- независимость тока потребления от частоты переключения.
Недостатками ЭСЛ логики является:
- низкая помехоустойчивость;
- низкая степень интеграции.
На рисунке приведена базовая схема ЭСЛ элемента 2 ИЛИ/ИЛИ-НЕ серии К500 (аналог зарубежной серии Motorolla 10k). Схема состоит из трех частей:
- ТП – токовый переключатель на транзисторах VT1…3;
- ИОН – источник опорного напряжения на транзисторе VT4, резисторах R4, R5, R8 и диодах VD1, VD2;
- ВЭП – выходные эмиттерные повторители на транзисторах VT5, VT6.
Уровень логического нуля: -1,7 В, логической единицы: -0,9 В. Напряжение питания микросхемы (Uп): -5,2 В.
Сопротивление резисторов R5, R8 подобрано таким образом, чтобы напряжение на базе транзистора VT3 составляло -1,29 В. Диоды VD1, VD2 предназначены для температурной компенсации.
При подаче на оба входа схемы (A, B) напряжения низкого уровня (-1,7 В) входные транзисторы VT1, VT2 закрываются, VT3 открывается, так как напряжение на базе VT3 (-1,29 В) выше чем на базе транзисторов VT1, VT3.
Ток проходит по цепи R7, VT3, R3. Выходные транзисторы VT5, VT6 всегда находятся в активном режиме. Резисторы R7, R6, R3 подобраны таким образом, что напряжение на выходе Q составляет -1,7 В, на выходе Q составляет -0,9 В.
При подаче на любой вход (A, B) напряжения высокого уровня (-0,9 В) один из входных транзисторов VT1, VT2 открывается, транзистор VT3 закрывается. Ток проходит по цепи R6, VT1/VT2, R3. Напряжение на выходе Q составляет -0,9 В, на выходе Q составляет -1,7 В.
Благодаря высокому быстродействию микросхемы ЭСЛ логики широко применяются в ЭВМ. В СССР на базе ЭСЛ логики выпускались ЭВМ серии Эльбрус.
В СССР выпускались следующие серии:
- 137, 138, 187, 229;
- 100, 500, 700;
- 1500, 1800;
- C1590, КС1590.
