Při výrobě digitálních integrovaných obvodů se používají různé konfigurace obvodů a výrobní technologie. Každý z těchto přístupů se nazývá specifická Logic Families. Nyní je smyslem existence různých přístupů nebo různých logických rodin to, že každý integrovaný obvod stejné rodiny bude mít při výrobě identické elektrické vlastnosti. Vlastnosti, které musí být identické, jsou rozsah napájecího napětí, rychlost odezvy, rozptyl výkonu, vstupní a výstupní logické úrovně, schopnost odebírat proud, schopnost odebírat proud, šumová rezerva, ventilátor atd.
Význam logických rodin
Když mluvíme o digitálních systémech, jsou to vlastně digitální integrované obvody, které tvoří celý systém. A pokud jsou všechny integrované obvody ze stejné logické rodiny, pak jsou navzájem kompatibilní a jsou plněny zamýšlené logické funkce a je dosaženo cíle.
Ale v případě, že jsou v digitálním systému použity integrované obvody patřící do různých logických rodin, pak je k zajištění kompatibility nutné použít techniky propojení. A to je důvod, proč musíme porozumět různým logickým rodinám a při návrhu digitálního systému použít nejlepší kombinaci integrovaných obvodů. Nyní vyvstává otázka, jaké mohou být důsledky volby nesprávných kombinací integrovaných obvodů. Odpověď zní, že nemusí odpovídat potřebné schopnosti, kterou potřebujeme.
Typy rodin logických obvodů
Digitální integrované obvody se navrhují s použitím některého z bipolárních zařízení nebo MOS nebo kombinací obou. Logické rodiny, které spadají do prvního druhu, se nazývají bipolární rodiny, patří sem diodová logika (DL), logika s emitovanou vazbou (ECL), odporová tranzistorová logika (RTL), diodová tranzistorová logika (DTL), tranzistorová tranzistorová logika (TTL). Členy jiné logické rodiny, tj. rodiny MOS, jsou PMOS, NMOS a CMOS. Nyní je to rodina Bi-MOS logiky, která používá jak bipolární, tak MOS zařízení.
Z výše uvedených rodin DL, RTL a DTL se v dnešní době nepoužívají, protože zastaraly. TTL, CMOS, ECL, NMOS a Bi-CMOS jsou rodiny, které se stále používají. V tomto článku se budeme zabývat několika z nich.
Podrodiny TTL.
Rodina TTL se skládá z různých podrodin, jako jsou standardní TTL, nízkovýkonové TTL, vysokovýkonové TTL, nízkovýkonové Schottky TTL, Schottky TTL, pokročilé nízkovýkonové Schottky TTL, pokročilé Schottky TTL a rychlé TTL. Integrované obvody, které patří do rodiny TTL, se označují takto – 74 nebo 54 pro standardní TTL, 74L nebo 54L pro nízkovýkonové TTL, 74H nebo 54H pro vysokovýkonové TTL, 74LS nebo 54LS pro nízkovýkonové schottky TTL atd.
Podrodiny CMOS
Jedná se o oblíbenou logickou rodinu, která zahrnuje rodiny 4000A, 4000B, 4000UB, 54/74C, 54/74HC, 54/74HCT, 54/74AC a 54/74ACT. Podrodiny se dělí na základě rozdílu napětí a dalších parametrů.
Podrodiny ECL
ECL je zkratka pro rodinu Emitter Coupled Logic a byla představena společností ON semiconductor v roce 1962. Prvním produktem uvedeným na trh z této rodiny byla řada MECL-1. Později vznikly řady MECL-II, MECL-III, MECL-10K, MECL-10H.
.