Digitaalisten integroitujen piirien valmistuksessa käytetään erilaisia piirikokoonpanoja ja tuotantotekniikoita. Kutakin näistä lähestymistavoista kutsutaan tietyksi logiikkaperheeksi. Eri lähestymistapojen tai erilaisten logiikkaperheiden ideana on, että jokaisella samaan perheeseen kuuluvalla IC:llä on valmistettaessa samanlaiset sähköiset ominaisuudet. Ominaisuudet, joiden on pakko olla identtiset, ovat syöttöjännitealue, reagointinopeus, tehohäviö, tulo- ja lähtölogiikkatasot, virransiirtokyky, virranhankintakyky, kohinamarginaali, tuulettuvuus jne.

Logiikkaperheiden merkitys

Kun puhumme digitaalisista järjestelmistä, digitaaliset integroidut piirilevyt ovat itse asiassa niitä, jotka muodostavat koko järjestelmän. Ja jos kaikki IC:t kuuluvat samaan logiikkaperheeseen, ne ovat yhteensopivia keskenään ja aiotut logiikkatoiminnot suoritetaan ja tavoite saavutetaan.
Mutta jos digitaalisessa järjestelmässä käytetään eri logiikkaperheisiin kuuluvia IC:itä, yhteensopivuuden varmistamiseksi on käytettävä liitäntätekniikoita. Ja tästä syystä meidän on ymmärrettävä eri logiikkaperheitä ja käytettävä parasta IC-yhdistelmää digitaalisen järjestelmän suunnittelun aikana. Nyt herää kysymys, mitä seurauksia voi olla siitä, että valitaan vääriä IC-yhdistelmiä. Vastaus on, että se ei ehkä vastaa tarvittavaa tarvittavaa kykyä.

Logiikkaperheen tyypit

Digitaaliset IC: t suunnitellaan käyttämällä mitä tahansa joko bipolaarisia laitteita tai MOS-laitteita tai molempien yhdistelmää. Ensimmäiseen lajiin kuuluvia logiikkaperheitä kutsutaan bipolaarisiksi perheiksi, joihin kuuluvat diodilogiikka (DL), emittoitu kytketty logiikka (ECL), vastustransistorilogiikka (RTL), dioditransistorilogiikka (DTL), transistoritransistorilogiikka (TTL). Toisen logiikkaperheen eli MOS-perheen jäsenet ovat PMOS-, NMOS- ja CMOS-perhe. Bi-MOS-logiikkaperhe on se, jossa käytetään sekä bipolaarisia että MOS-laitteita.
Yllä mainituista logiikkaperheistä DL-, RTL- ja DTL-perheitä ei enää nykyään käytetä, koska ne ovat vanhentuneet. TTL-, CMOS-, ECL-, NMOS- ja Bi-CMOS-perheitä käytetään edelleen. Käsittelemme tässä artikkelissa muutamia niistä.
TTL-alaperheet.

TTL-perhe koostuu useista eri alaperheistä, kuten standardi-TTL, pienitehoinen TTL, suuritehoinen TTL, pienitehoinen Schottky-TTL, Schottky-TTL, edistynyt pienitehoinen Schottky-TTL, edistynyt Schottky-TTL, edistynyt Schottky-TTL ja nopea TTL. TTL-perheeseen kuuluvat IC:t nimetään seuraavasti: 74 tai 54 standardi-TTL:lle, 74L tai 54L pienitehoiselle TTL:lle, 74H tai 54H suuritehoiselle TTL:lle, 74LS tai 54LS pienitehoiselle Schottky TTL:lle ja niin edelleen.

CMOS-alaperheet

Tämä on suosittu logiikkaperhe, johon kuuluvat 4000A-, 4000B-, 4000UB-, 54/74C-, 54/74HC-, 54/74HCT-, 54/74AC- ja 54/74ACT-perheet. Alaperheet jaetaan jännite-eron ja muiden parametrien perusteella.

ECL-alaperheet

ECL on lyhenne sanoista Emitter Coupled Logic -perhe ja ON semiconductor esitteli sen vuonna 1962. Ensimmäinen tähän perheeseen kuuluva tuote oli MECL-1-sarja. Myöhemmin tulivat MECL-II-, MECL-III-, MECL-10K- ja MECL-10H-sarjat.