Рассчитать напряжение логической «1»схемы ТТЛШ с простым инвертором.

Нарисовать модель ФИЭ размерностью 6 с одним циклом и реализовать ее в трех технологиях (эпитаксиально-планарной, с локальной эпитаксией, 3-d).

Алгоритмы создания интегральных структур и технологических процессов для математических моделей функционально интегрированных элементов (ФИЭ).

Возьмем для примера ФИЭ ТТЛ.                   а) эпитаксиально–планарная технология       

Размерность N=8.

берем за центр среднюю точку и перерисовываем модель (т.е. мы назначаем подложку)

б) локальная эпитаксия

в) 3D технология

Реализация интегральных структур в модели с циклами.

а)

б)

                в)

Схемотехника транзисторно-транзисторных элементов (ТТЛ).

Схемотехника ТТЛ.

ТТЛ с простым инвертором.

  Работа схемы ТТЛ

Достоинства ТТЛ с простым инвертором:

Высокое быстродействие (10 нс.)

 Недостатки:

Наличие резисторов Большая площадь.Увеличилась мощность.Зависимость от нагрузки

 Недостатки:

Наличие резисторов.

Большая мощность (Е>3В).

Большая площадь.

Задержка

Uп = f(h,bi)

Есть паразитный транзистор.

 Достоинства:

Надежность.

Радиационная стойкость.

 Пути преодоления недостатков ТТЛ с простым инвертором

 1) выкинули R2                                                       2) в качестве нагрузки такая же схема

3) вставляем диоды Шоттки.                                   4) дополнительная функция ИЛИ

5) замена принципа питания

Уменьшилась площадьУменьшилась потребляемая мощностьУвеличилась задержка (этим платим)

Для увеличения нагрузочной способности необходимо делать сложный инвертор

Нагрузочная способность n = 30 ¸ 40

Повышенная надежность и помехоустойчивость.

Уменьшилась задержка

 Недостатки:

Огромная площадь.

Увеличилось количество резисторов (4 штуки)

Увеличилось количество транзисторов.

Увеличилась мощность

 Назначение ТТЛ со сложным инвертором

Т1 R1 – реализуют схему конъюктора

R2 – ограничивает Iк нас 2

R3 – обеспечивает падение напряжения открытого транзистора 3

R 4 – для ограничения тока I4

Т2-Т3 – составной транзистор (Uбэ 3 составной = 2U бэ3 простой)

Т3-Т4 – пара антагонистов

Передаточная характеристика ТТЛ со сложным инвертором

В точке 2 увеличивается входное напряжение и его будет достаточно, чтобы открыть переход бэ второго транзистора. Начинает открываться Т3 (Т2 уже открыт)

Продолжает увеличиваться напряжение и как только U=Uбэн, Т3 переходит в насыщение.

 Недостаток:

Скошенный участок 1-2 на передаточной характеристике.

Существует ли КМОП логический вентиль с нечетным количеством транзисторов? Если существует, приведите пример. Опишите его работу.