Lógica de inyección integral

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Lógica de inyección integral ( abreviaturas comunes IIL, I 2 L, I2L, I3L , I2L, IIL, I 2 L ): circuitos y tecnología para fabricar elementos lógicos en transistores bipolares .

La lógica de inyección integral fue propuesta a fines de 1971 y principios de 1972 casi simultáneamente por los empleados de IBM H. Berger y Z. Widman ( Böblingen , Alemania) y los empleados de Philips V.K. Hart y A. Slob ( Eindhoven , Holanda).

Cómo funciona

IIL es un desarrollo de la tecnología NSTL (lógica con conexiones directas entre transistores, que en la literatura extranjera se denomina MTL - Merged Transistor Logic o DCTL - Direct-Coupled Transistor Logic). A su vez, NSTL se puede considerar como una versión extrema de RTL , en NSTL no existen resistencias entre la salida (colector) del transistor npn del elemento lógico fuente y la entrada (base) del elemento receptor.

En términos generales, PIL no es un tipo de lógica transistor-transistor . El funcionamiento del IIL se basa en el uso de transistores "especiales" con una base común. Estos transistores no son capaces de conducir corriente debido a la baja concentración de portadores de carga en la base. Por lo tanto, junto al transistor principal, que forma parte del elemento lógico, hay un "inyector", un electrodo que inyecta portadores de carga en la base. Cuando se inyecta, el transistor se enciende y puede realizar una función lógica determinada.

Al diseñar microcircuitos IIL, el papel principal se le da a los inyectores. Los emisores generalmente están conectados, son el sustrato del microcircuito. Las regiones base de los transistores con regiones colectoras formadas sobre ellas emergen en la superficie del cristal. Gracias a esta tecnología, el tamaño del transistor PIL (excepto el inyector) ocupa un área más pequeña en el chip que el transistor MOS . Dado que se puede usar un solo inyector para inyectar en múltiples transistores, el resultado es una ganancia en la integración.

Ventajas y desventajas

Las ventajas de tales circuitos integrados:

• Un alto grado de integración (por ejemplo, "O cableado" se lleva a cabo simplemente conectando los colectores de transistores, es decir, la función lógica OR-NOT se implementa sin interruptores adicionales), a veces más alto que los chips con lógica MOS.
• A veces, menor costo que los dispositivos construidos según los principios de otras lógicas. Alto rendimiento de producción.
• Bajo consumo de energía por conmutación elemental de la válvula ~10 −12 J y, como resultado, consumo de energía reducido.
• Baja tensión de alimentación: 1-3 V.
• Aunque los niveles lógicos del IIL son muy cercanos (cero lógico ~ 0,2 V, uno lógico ~ 0,7 V), los circuitos IIL tienen una alta inmunidad al ruido, ya que los niveles lógicos se transmiten por corriente, no por voltaje.

Las desventajas incluyen:

• Rendimiento relativamente bajo, frecuencia operativa máxima ~50 MHz.

Aplicación

En la URSS , se produjeron juegos de microprocesadores de las series K582 y K584 basados ​​en la tecnología IIL. También se produjeron una serie de microcircuitos de memoria estática K558 y K541 de pequeña capacidad que, gracias a los convertidores de nivel lógico incorporados, eran compatibles en términos de niveles de señal de entrada y salida con TTL.

Véase también

• Elementos lógicos

Literatura

• Cola de caballo S. T., Smolov V. B., Belous A. I. Microprocesadores de inyección en el control de equipos industriales. - L . : Mashinostroyeniye, sucursal de Leningrado, 1985. - 182 p.

chips lógicos
RTL DTL ESL TTL N-MOS CMOS BiCMOS IIL Lógica Dinámica