第4章 ECL电路和I2L电路.ppt

§4-1 ECL电路 思考题 4.1.1 ECL电路工作原理 1. ECL电路基本单元----或/或非门 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 2. 电流开关 4.1.1 ECL电路工作原理 3.射级跟随器 4.1.1 ECL电路工作原理 3.射级跟随器（续） 4.1.1 ECL电路工作原理 4.参考电压源 4.1.2 ECL电路的特点 4.1.3 ECL电路逻辑扩展 1. ECL或与非/或与门 4.1.3 ECL电路逻辑扩展 2. ECL与/与非门 4.1.3 ECL电路版图设计特点 §4-2 I2L电路 思考题 4.2.1 I2L基本单元电路结构及特点 4.2.2 I2L基本单元工作原理 1. 注入电流的产生 4.2.2 I2L基本单元工作原理 2. 导通态 4.2.2 I2L基本单元工作原理 3. 截止态 4.2.2 I2L基本单元工作原理 3. 截止态 4.2.3 I2L基本单元正常工作的条件 4.2.4 I2L电路的逻辑组合 1. 输出可以直接“线与” 4.2.4 I2L电路的逻辑组合 2. 半加器电路 4.2.5 I2L电路的版图设计 1. 注入条的设计 4.2.5 I2L电路的版图设计 2.有效基区宽度： 4.2.5 I2L电路的版图设计 2.基极引线孔的位置： 4.2.5 I2L电路的版图设计 3. 多集电区的设计 作业(不交)：1.参考下图说明ECL电路的组成及各部分的作用和工作原理。 作业(不交)： 所有单元可以公用一条注入条（接电源），注入条应尽可能窄（较小纵向注入浪费），开孔并用不间断的金属覆盖，长度要适当，金属要足够宽（电源等位） 基区条正对注入条的宽度为有效基区宽度，注入电流的大小与之成正比。宽度越大，注入电流越大，驱动能力就越大，但影响集成度。 W I0 2w 2I0 W/2 I0/2 4w 4I0 基极引线孔的位置就是输入端，一般可根据方便单元间的互连关系来设计它的位置。但是，基极引线孔的位置离注入条越远，速度越慢。 P N-sub (GND) P N+ N+ N+ N+ N+ P NPN管的集电区离注入条越远，集电极电流密度越小，电流增益下降，可以适当增大远离注入条的集电区面积来弥补。 P N-sub (GND) P N+ N+ N+ N+ -VEE A B or nor 220 245 50k 50k 779 907 6.1k 4.96k 2k 2k 国际微电子中心 集成电路设计原理 *微电子 第四章 ECL电路和I2L电路 发射极耦合逻辑（ECL）电路是电流型逻辑电路，晶体管不进入饱和区工作，而是在截止和放大两个状态间转换，电平变化幅度小，因而速度快，但功耗大。 1.ECL电路速度快的原因有哪些？ 2.ECL电路为什么要用射极跟随器？ 3.射极跟随器有哪些作用？ 4.参考电压源有什么作用？ 5. ECL电路版图设计有什么特点？ -VEE A B or nor 220 245 50k 50k 779 907 6.1k 4.96k 2k 2k 电流开关 参考电压源 射极跟随器 -VEE A B C2 C1 220 245 50k 50k 779 VBB (-5.2V) RE RPA RPB RC1 RC2 T1A T1B T2 T1A 、T1B为输入管， T2为定偏管。工作时VEE=-5.2V 定偏电压： VBB = (VOH + VOL )/2=-1.3V 输入信号的高低电平各为VIH=-0.92V, VIL=-1.75V。 当A、B都输入低电平时，T1A,T1B的基极都是-1.75V， -VEE A B C2 C1 220 245 50k 50k 779 VBB (-5.2V) RE RPA RPB RC1 RC2 T1A T1B T2 而此时T2的基极电平更高些(-1.3V)，故T2导通并将其发射极点平钳位在VE=VBB-VBE=-2.07V(假定发射结的正向导通压降为0.77V)。 这时T1A,T1B的发射结上只有0.32V，故T1A,T1B截至， T2导通。C1为高电平，C2为低电平。 -VEE A B C2 C1