एकीकृत इंजेक्शन तर्क
एकीकृत इंजेक्शन तर्क (IIL, I2L, या I2L) विभिन्न संग्राहक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के साथ निर्मित डिजिटल परिपथ का एक वर्ग है।[1] जब इसे प्रस्तुत किया गया था तो इसकी गति TTL के बराबर थी, फिर भी CMOS के रूप में लगभग कम ऊर्जा थी, जिससे यह VLSI (और बड़े) एकीकृत परिपथ में उपयोग के लिए उपयुक्त बन गया था। इस तर्क श्रेणी के साथ CMOS की तुलना में गेट्स को छोटा बनाया जा सकता है क्योंकि पूरक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि तर्क वोल्टेज स्तर बहुत पास में हैं (उच्च: 0.7V, निम्न: 0.2V), I2L में उच्च रव अवरोधक है क्योंकि यह वोल्टेज के बजाय धारा द्वारा संचालित होता है। I2L को 1971 में सिगफ्रीड के. विडमैन और होर्स्ट एच. बर्जर द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने मूल रूप से इसे विलयित (मर्ज्ड) ट्रांजिस्टर तर्क (MTL) कहा था।[2]इस तर्क श्रेणी का एक नुकसान यह है कि CMOS के विपरीत स्विचन न करने पर गेट ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
निर्माण
I2L इन्वर्टर गेट का निर्माण PNP सामान्य आधार धारा स्रोत ट्रांजिस्टर और NPN सामान्य उत्सर्जक विवृत संग्राहक इन्वर्टर ट्रांजिस्टर (यानी वे GND से जुड़े हैं) के साथ किया गया है। के साथ बनाया गया है। एक वेफर पर, ये दो ट्रांजिस्टर विलयित किए जाते हैं। इन्वर्टर ट्रांजिस्टर को आपूर्ति की गई धारा को नियंत्रित करने के लिए धारा स्रोत ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक को एक छोटा वोल्टेज (लगभग 1 वोल्ट) दिया जाता है।
ट्रांजिस्टर का उपयोग एकीकृत परिपथों पर धारा स्रोतों के लिए किया जाता है क्योंकि वे प्रतिरोधकों की तुलना में बहुत छोटे होते हैं।
क्योंकि इन्वर्टर विवृत संग्राहक है, एक तारयुक्त AND संचालन प्रत्येक दो या दो से अधिक गेटों से आउटपुट को एक साथ जोड़कर किया जा सकता है। इस प्रकार इस तरह से उपयोग किए जाने वाले आउटपुट का निर्गतांक (फैन-आउट) एक है। हालाँकि, इन्वर्टर ट्रांजिस्टर में अधिक संग्राहकों को जोड़कर अतिरिक्त आउटपुट को प्रस्तुत किया जा सकता है। गेट्स का निर्माण बहुत सरलता से आपस में जुड़ी धातु की केवल एक परत से किया जा सकता है।
एक I2L परिपथ के असतत कार्यान्वयन में, कई संग्राहकों के साथ द्विध्रुवी NPN ट्रांजिस्टर को कई असतत 3-टर्मिनल NPN ट्रांजिस्टर के साथ समानांतर में जोड़ा जा सकता है, जिनके आधार एक साथ जुड़े होते हैं और उनके उत्सर्जक भी इसी तरह जुड़े होते हैं। धारा स्रोत ट्रांजिस्टर को इन्वर्टर ट्रांजिस्टर के आधार पर घनात्मक आपूर्ति से प्रतिरोधक के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है, क्योंकि असतत प्रतिरोध असतत ट्रांजिस्टर की तुलना में छोटे और कम महंगे होते हैं।
इसी तरह, विलयित किए गए PNP धारा इंजेक्टर ट्रांजिस्टर और NPN इन्वर्टर ट्रांजिस्टर को अलग-अलग असतत घटकों के रूप में लागू किया जा सकता है।
ऑपरेशन
एक I2L सर्किट का दिल कॉमन एमिटर ओपन कलेक्टर इन्वर्टर है। आम तौर पर, एक इन्वर्टर में एक एनपीएन ट्रांजिस्टर होता है जिसमें एमिटर जमीन से जुड़ा होता है और आधार वर्तमान स्रोत से आगे के वर्तमान स्रोत के साथ पक्षपाती होता है। आधार को इनपुट की आपूर्ति या तो एक वर्तमान सिंक (निम्न तर्क स्तर) या एक उच्च-जेड फ्लोटिंग स्थिति (उच्च तर्क स्तर) के रूप में की जाती है। इन्वर्टर का आउटपुट कलेक्टर पर होता है। इसी तरह, यह या तो वर्तमान सिंक (निम्न तर्क स्तर) या उच्च-जेड फ्लोटिंग स्थिति (उच्च तर्क स्तर) है।
प्रत्यक्ष-युग्मित ट्रांजिस्टर तर्क की तरह, एक एनपीएन ट्रांजिस्टर के आउटपुट (कलेक्टर) और निम्न ट्रांजिस्टर के इनपुट (बेस) के बीच कोई अवरोधक नहीं है।
यह समझने के लिए कि इन्वर्टर कैसे काम करता है, वर्तमान प्रवाह को समझना आवश्यक है। यदि पूर्वाग्रह धारा को धरातल (निम्न तर्क स्तर) पर धकेल दिया जाता है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और संग्राहक तैरता है (उच्च तर्क स्तर)। यदि बायस करंट को धरातल पर शंट नहीं किया जाता है क्योंकि इनपुट हाई-जेड (हाई लॉजिक लेवल) है, तो बायस करंट ट्रांजिस्टर के माध्यम से एमिटर में प्रवाहित होता है, ट्रांजिस्टर पर स्विच करता है, और कलेक्टर को करंट (निम्न लॉजिक लेवल) सिंक करने की अनुमति देता है। . क्योंकि इन्वर्टर का आउटपुट करंट को सिंक कर सकता है लेकिन करंट को सोर्स नहीं कर सकता है, एक वायर्ड और गेट बनाने के लिए कई इनवर्टर के आउटपुट को एक साथ जोड़ना सुरक्षित है। जब दो इनवर्टर के आउटपुट को एक साथ तार दिया जाता है, तो परिणाम दो-इनपुट NOR गेट होता है क्योंकि कॉन्फ़िगरेशन (NOT A) AND (NOT B) NOT (A OR B) के बराबर होता है (प्रति De Morgan's law|De Morgan's Theorem) . अंत में एनओआर गेट का आउटपुट आरेख के ऊपरी दाएं भाग में आईआईएल इन्वर्टर द्वारा उलटा हुआ है, परिणाम दो इनपुट या गेट है।
ट्रांजिस्टर में आंतरिक परजीवी समाई के कारण, इन्वर्टर ट्रांजिस्टर के आधार में उच्च धाराएं तेजी से स्विचिंग गति में परिणामित होती हैं, और चूंकि उच्च और निम्न तर्क स्तरों के बीच वोल्टेज का अंतर I2L के लिए अन्य द्विध्रुवी तर्क परिवारों की तुलना में छोटा होता है (लगभग 0.5 वोल्ट के बजाय) लगभग 3.3 या 5 वोल्ट), परजीवी समाई को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के कारण होने वाले नुकसान को कम किया जाता है।
उपयोग
I2L एक एकीकृत सर्किट पर निर्माण करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है, और आमतौर पर MOTOROLA (अब एनएक्सपी सेमीकंडक्टर्स) जैसी कंपनियों द्वारा सीएमओएस तर्क के आगमन से पहले इसका इस्तेमाल किया जाता था।[3] और टेक्सस उपकरण ्स। 1975 में, सिंक्लेयर रेडियोनिक्स ने पहली उपभोक्ता-ग्रेड डिजिटल घड़ियों में से एक, ब्लैक वॉच (कलाई घड़ी) पेश की, जिसमें I2L तकनीक का उपयोग किया गया था।[4] 1976 में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स SBP0400 CPU पेश किया जो I2L तकनीक का उपयोग करता था। 1970 के दशक के अंत में, RCA ने अपने CA3162 ADC 3 डिजिट मीटर एकीकृत सर्किट में I²L का उपयोग किया। 1979 में, HP ने HP-निर्मित कस्टम LSI चिप पर आधारित एक आवृत्ति माप उपकरण पेश किया जो कम-शक्ति कम बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और उच्च घनत्व के लिए एकीकृत इंजेक्शन लॉजिक (I2L) का उपयोग करता है, पोर्टेबल बैटरी संचालन को सक्षम करता है, और कुछ एमिटर फंक्शन लॉजिक (EFL) सर्किट भी जहाँ इसके HP 5315A/B में उच्च गति की आवश्यकता होती है।[5]
संदर्भ
- ↑ Hart, K.; Slob, A. (Oct 1972). "Integrated Injection Logic: A New Approach to LSI". IEEE Journal of Solid-State Circuits. 7 (5): 346–351. Bibcode:1972IJSSC...7..346H. doi:10.1109/jssc.1972.1052891.
- ↑ Siegfried K. Wiedmann, Horst H. Berger (1972). "Merged-transistor logic (MTL)-a low-cost bipolar logic concept". IEEE Journal of Solid-State Circuits. 7 (5): 340–346. Bibcode:1972IJSSC...7..340B. doi:10.1109/JSSC.1972.1052890.
- ↑ Jarrett, Robert (1978). "A monolithic speed-control micro-system for automotive applications". 1978 IEEE International Solid-State Circuits Conference. Digest of Technical Papers. IEEE. pp. 46–47. doi:10.1109/ISSCC.1978.1155757.
- ↑ "Clive Sinclair's 1982 Practical Computing Interview". Archived from the original on 17 June 2014. Retrieved 21 June 2014.
- ↑ "HP memory project: Time, Frequency Standard & Counter"
अग्रिम पठन
- Savard, John J. G. (2018) [2005]. "What Computers Are Made From". quadibloc. Archived from the original on 2018-07-02. Retrieved 2018-07-16.
