Circuite integrate ECL

Circuite integrate ECL

Familia ECL (emitter-coupled logic) este implementata cu tranzistoare NPN bipolare care comuta un curent mai mic decat curentul de saturatie.

Cresterea vitezei de propagare se face constructiv prin utilizarea unui etaj diferential ca circuit de baza si prin micsorarea numarului de etaje ale circuitului logic.

In figura 4.10 este prezentat etajul diferential cu iesirea V₀  si sursa de curent constant (realizata cu T₄) .

Sursa de curent constant furnizeaza un curent prin divizorul din baza

.

Potentialul bazei este

.

Cu care avem potentialul de referinta

.

Curentul si tensiunea pe R₃ sunt

, .

Toate valorile au fost determinate avand drept referinta sursa negativa de tensiune V_EE.

Daca drept referinta se ia masa (GND) valorile devin

Valorile se mentin cat timp T₁ este blocat

,

adica avem

.

Inseamna ca se va comuta curentul de pe un tranzistor pe altul atunci cand potentialul punctului A este mai mic (conduce T₂ si iesirea V₀ este la potentialul V_cc1  ) sau mai mare (conduce T₁) decat potentialul de referinta.

In figura 4.11 este prezentata poarta NOR (SAU NEGAT) a familiei ECL cu doua intrari.

Se remarca faptul ca a doua intrare (B) a fost conectata in paralel cu prima (A) pentru ca oricare tranzistor (T₁ sau T₃) sa poata prelua curentul care circula prin rezistorul R₃ .

Iesirea circuitului se face prin intermediul unui repetor realizat cu tranzistorul T₅ .

Familia ECL se realizeaza in doua variante, anume seria 10 K si seria 100K.

Seria 100K respecta topologia din figura 4.11 dar in scopul compensarii variatiei cu temperatura a elementelor intre colectorii T₁ si T₂ s-au implementat doua diode antiparalel. Sursa de alimentare la seria 100K este -4,5 V.

Nivelele logice sunt V_0L = -1,74 V, V_0H = -0,9 V.

Caracteristica statica este prezentata in figura 4.12.

Exista variante ale seriei 100K de viteza mare numite 101xx (t_P = 3,5 ns) si 102xx (t_P = 2,5 ns).

Exista o varianta a seriei 100K de viteza mare numita ECL in Pico Seconds pentru care t_P = 0,1,,0,5 ns cu nivelele logice V_0L = -1,7 V, V_0H = -0,8 V. De notat ca alimentarea poate fi pozitiva, adica V_EE = 0V si V_CC = +5V.

In tabelul 2 sunt prezentate principalele caracteristicile standard ale celor doua serii.

Tabelul 2.