雙極型大規(guī)模集成電路的研制過程中,遇到了很多困難。歸納起來,大致有三點(diǎn):
。1)單門電路的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,元件較多,雖然常采用一些簡化門結(jié)構(gòu),但仍不夠簡單;
。2)需要采用隔離技術(shù)。隔離在普通雙極型電路中占芯片面積的40~60%,而它又是工藝復(fù)雜的主要原因;
。3)需要電阻,這就難以降低功耗和縮小芯片面積。
人們在研制雙極型大規(guī)模集成電路的實(shí)踐中,逐漸地認(rèn)識到:
。1)飽和型開關(guān)電路是以共發(fā)射極晶體管作為基本開關(guān)元件的,如果用基片作為發(fā)射區(qū)就可以省略掉晶體管之間的隔離;
。2)電路中的電阻是無源元件它既消耗功率,又占用較大的面視如用有源元件代替,既可降低功耗又可增加集成度;
。3)集成電路中的晶體管存在著寄生晶體管效應(yīng),—般應(yīng)盡量減小乃至消除它,但是,如果能在電路設(shè)計上有效地利用寄生晶體管作為電路中的元件,既可增加集成度,又可以簡化工藝。
人們正是沿著這些思路,選擇了結(jié)構(gòu)最簡單的直接耦合晶體管邏輯電路作為改進(jìn)的對象,研制成功了I2L電路。
1、集成注入邏輯電路優(yōu)點(diǎn):
、僦圃旃に嚭唵,管芯面積小,在雙極型電路中有較高的集成密度;
、诘凸模稍诘碗妷汉偷碗娏髑闆r下工作,有較好的功耗與延遲時間乘積。
2、集成注入邏輯電路缺點(diǎn):
、偎俣容^低,其主要原因是PNP橫向晶體管PNP的電流增益低,NPN晶體管的結(jié)電容較大,基區(qū)串聯(lián)電阻較大,導(dǎo)致橫流源對倒相管的充放電時間較長;