由于TTL門中BJT工作在飽和狀態(tài),開關(guān)速度受到了限制。只有改變電路的工作方式,從飽和型變?yōu)榉秋柡托停拍軓母旧咸岣咚俣取CL門就是一種非飽和型高速數(shù)字集成電路,它的平均傳輸延遲時(shí)間可在2ns以下,是目前雙極型電路中速度最快的。
ECL門的工作特點(diǎn)
1、BJT工作在截止區(qū)或放大區(qū),集電極電位總高于基極電位,這就避免了BJT因工作在飽和狀態(tài)而產(chǎn)生的存儲電荷問題。
2、邏輯電平的電壓擺幅小,輸入電壓變化ΔV1≈1V(-1.85~-0.81V),集電極輸出電壓變化ΔVO≈0.85V(-1.75~-0.9V),高低電平的電壓差值已經(jīng)小到只能區(qū)分BJT的導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)。集電極輸出電壓的變化小,這不僅有利于電路的轉(zhuǎn)換,而且可采用很小的集電極電阻Rc。因此,ECL門的負(fù)載電阻總是在幾百歐的數(shù)量級,使輸出回路的時(shí)間常數(shù)比一般飽和型電路小,有利于提高開關(guān)速度。
ECL門的速度快,常用于高速系統(tǒng)中。它的主要缺點(diǎn)是制造工藝要求高,功耗大,抗干擾能力弱。而且由于輸出電壓為負(fù)值,若與其他門電路接口,需用專門的電平位移電路。
雙極型邏輯門電路除了TTL和ECL之外,尚有集成注入邏輯門電路(IIL或I2L)和高閥值邏輯門電路(HTL)。IIL電路由于它的電路簡單,易于在硅片上實(shí)現(xiàn)高集成度的器件,因而在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中得到應(yīng)用。由于它的高、低電平電壓差值很小,抗干擾能力較差,因而這種門電路的推廣受到限制。至于HTL電路,雖然它有較強(qiáng)的抗干擾能力,但它的功耗大,開關(guān)速度也不高,已不生產(chǎn),為CMOS電路所取代。
ECL門的電路實(shí)例
圖是ECL門的電路實(shí)例。由于集成電路特點(diǎn),本電路只用一種負(fù)電源-VEE=-5.2V,而VCC=0V。圖中T1—T4組成多端輸入,并與T5組成射集耦合電路。T6組成一個(gè)簡單的電壓跟隨器,它為T5提供一個(gè)參考電壓VREF。為了補(bǔ)償溫度漂移,在T6的基極回路接入了兩個(gè)二極管。圖中T7和T8組成電壓跟隨器,起電平移動作用,VC4和VC5通過電壓跟隨器后,使輸出變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的ECL電平。其典型值是:高低電平的電壓分別為-0.9V和-1.75V。同時(shí)由于有了這兩個(gè)電壓跟隨器作為輸出級,也有效地提高了ECL門的帶負(fù)載能力。
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