introduzione
Emitter Coupled Logic è un circuito logico accoppiato tra loro con una pluralità di transistor da accoppiare con un follower di emettitore. Abbreviazione circuito ECL. Il circuito ECL è stato sviluppato alla fine degli anni '50 ed è il circuito base del circuito integrato bipolare. È un circuito di commutazione di tipo corrente, il transistor nel circuito funziona in uno stato insaturo. Le caratteristiche del circuito ECL: la velocità di commutazione è elevata (1 nanosecondo). Alcune volte più veloce della normale velocità di commutazione del circuito logico a transistor. Può facilmente costituire la funzione logica del circuito di espansione e il numero di componenti può essere salvato. Lo svantaggio è che il consumo energetico del circuito è elevato e la tensione di soglia del livello viene spostata con la temperatura. Il circuito ECL viene utilizzato principalmente per costituire un circuito integrato ad altissima velocità come un computer ad alta velocità, gigante e simili.
Caratteristiche principali
1. Velocità di lavoro
Il tempo di trasmissione del circuito ECL è di 1-2 ns, il tempo di commutazione è molto breve, ciò è dovuto principalmente a:
(1) I transistor operano in uno stato non saturo, eliminando così il fenomeno dell'accumulo di carica.
(2) Logic swing is small, the difference in low level is only 0.83V, and the resistance of R C1 , r c2 It is very low, the time required for level is shortened, and the switch speed is fast.
2. Forte capacità di carico
Because the ECL circuit is made from t 7 , two emitters respectively The output is output as an output stage, and the emitter output is low, so the load capacity is strong, and the door circuit can obtain a large fan-out coefficient.
3. Forte funzione logica
Ad eccezione dell'uscita o o non invertente, è anche possibile collegare direttamente l'uscita delle due porte insieme, utilizzata per ottenere due La logica del segnale di uscita o questa è la cosiddetta logica "linea o".
Lo svantaggio del circuito ECL è che il consumo energetico è elevato e, a causa della piccola ampiezza logica, anche la sua capacità anti-interferenza è scarsa.
Principali vantaggi
Il circuito ECL presenta i seguenti vantaggi:
(1) Il circuito ECL è la velocità di lavoro più veloce in vari circuiti integrati digitali. Quando il transistor nel circuito viene acceso, entra in una saturazione, che sostanzialmente elimina l'effetto di accumulo di carica dovuto alla conduttività di saturazione.
Allo stesso tempo, poiché il valore di resistenza della resistenza nel circuito è piccolo, l'oscillazione logica è bassa, accorciando così efficacemente il tempo di salita e il tempo di discesa di ciascuno dei potenziali del nodo del circuito. Attualmente, il tempo di ritardo della trasmissione del circuito della porta ECL è stato ridotto a 0,1 ns.
(2) Poiché l'uscita è una struttura di uscita dell'emettitore, la resistenza interna dell'uscita è molto bassa e la capacità di carico è elevata.
(3) Since the size of the I C1-5 is near equal, the power supply current changes in the circuit switching layer, and the switch noise inside the circuit is very low.
(4) Il circuito ECL ha un'uscita complementare ed è anche possibile implementare direttamente funzioni di linea o logiche, quindi è molto conveniente e flessibile.
Principali svantaggi
Il circuito ECL è stato prominente, che è principalmente in:
(1) consumo energetico.
Poiché il valore di resistenza della resistenza nel circuito è piccolo, funziona nello stato insaturo nel triodo, quindi il consumo energetico è molto elevato. In un certo senso, l'elevata velocità del circuito ECL viene scambiata con il costo della potenza multiconsumo. Inoltre, anche il consumo energetico ha fortemente limitato il miglioramento dell'integrazione.
(2) La stabilità del livello di uscita è scarsa.
is in an unsaturated state in the circuit in the circuit, and the output level is directly compressed with T 7 , T 8 The output level is sensitive to the change in circuit parameters and changes in the ambient temperature.
(3) La tolleranza al rumore è relativamente bassa.
L'oscillazione logica del circuito ECL è di soli 0,8 V, la tolleranza al rumore CC è di soli 200 mV, quindi la capacità anti-interferenza è scarsa.
Traditional ECL is operated in V cc1 = 0V, V EE = - 5.2V for operating voltage.
If the + 5V power supply is used, the V CC1 = V CC2 receives a positive power supply and VEE is connected to zero, so that the level is usually It is called PECL; if the + 3.3V power supply is powered, it is called LVPECL.
Prestare attenzione al circuito di disaccoppiamento dell'alimentazione per evitare interferenze quando si utilizza il circuito PECL per evitare il rumore. L'uscita utilizza l'accoppiamento CA o l'accoppiamento CC e la forma della rete di carico presenterà esigenze diverse.
DC coupled interface circuit There are two working modes: one, corresponding to the close-range transmission, using the transmitting end to the ground partial resistance, the receiving end plus the end resistance mode; Second, In the case where the relay transmission is transmitted, the mode of matching load of the shutoff level V TT and 50Ω is supplied by the receiving end. For AC coupled interface circuits, there is also a standard working mode, that is, the transmitting end is added to the ground resistance, and the coupling capacitor is placed close to the transmitting end, and the receiving end provides a common mode level V BB And 50Ω matched load mode.
Tecnologia di connessione
Il ritardo di trasmissione logica dell'accoppiamento del polo di emissione è ridotto e la velocità di trasmissione del segnale è elevata, quindi il percorso del segnale sul circuito stampato è sotto forma di linea di trasmissione. Se la latenza di trasmissione del percorso del segnale è più breve del segnale, il fenomeno di riflessione del tempo di salita viene mascherato e non si vede il rush o lo squillo superiore. Per i circuiti ad alta velocità, la velocità del fronte del segnale viene accelerata e la lunghezza del percorso deve essere accorciata, altrimenti l'integrità del segnale non può essere mantenuta. Il circuito ECL è un circuito ad alta velocità e il metodo per risolvere il problema della riflessione è che il passaggio del segnale trasmesso deve corrispondere all'impedenza. Un sistema è spesso composto da molte schede e il cavo tra le schede tende ad essere più lungo del cavo tra i dispositivi sulla scheda, quindi l'impedenza corrisponde, eliminare la riflessione è più importante.
Campo di applicazione
The maximum feature of the emitter coupling logic circuit is high, the output impedance is low, the noise is low, so it is very suitable for high-speed data communication, high speed modulus conversion, high speed count etc. The emitter coupling logic circuit is working in a negative voltage because the noise suppression performance is good when the negative voltage is working, and thus can be used to constitute a large system. The emitter coupling logic circuit can also be operated in positive voltages (+ 5.2V), V EE , which can be connected to the T circuit, which is specifically designed by a special interface circuit. .