Podczas produkcji cyfrowych układów scalonych stosowane są różne konfiguracje obwodów i technologie produkcji. Każde z tych podejść nazywane jest specyficzną Rodziną Logiczną. Teraz idea posiadania różnych podejść lub różnych rodzin logicznych jest taka, że każdy układ scalony z tej samej rodziny po wyprodukowaniu będzie miał identyczne właściwości elektryczne. Charakterystyki, które są zobowiązane do być identyczne są zakres napięcia zasilania, szybkość reakcji, rozpraszanie mocy, wejściowe i wyjściowe poziomy logiczne, wydajność prądowa, wydajność prądowa, margines hałasu, fan-out itp.
Znaczenie rodzin logicznych
Gdy mówimy o systemach cyfrowych faktycznie cyfrowe układy scalone są te, które tworzą cały system. I jeśli wszystkie układy scalone są z tej samej rodziny logicznej wtedy są one kompatybilne ze sobą i zamierzone funkcje logiczne są wykonywane i cel jest osiągnięty.
Ale w przypadku, gdy układy scalone należące do różnych rodzin logicznych są używane w systemie cyfrowym wtedy, aby zapewnić kompatybilność techniki interfejsu muszą być używane. I to jest powód, dla którego musimy zrozumieć różne rodziny logiczne i użyć najlepszej kombinacji układów scalonych podczas projektowania systemu cyfrowego. Teraz pojawia się pytanie, jakie mogą być konsekwencje wyboru niewłaściwych kombinacji układów scalonych. Odpowiedź brzmi, że może to nie odpowiadać niezbędnej zdolności potrzebnej.
Types of Logic Family
Cyfrowe układy scalone są zaprojektowane przy użyciu dowolnego z urządzeń bipolarnych lub MOS lub kombinacji obu. Rodziny logiczne, które należą do pierwszego rodzaju nazywane są rodzinami bipolarnymi, należą do nich: logika diodowa (DL), logika ze sprzężeniem emitowanym (ECL), logika tranzystorowa (RTL), logika tranzystorowa diodowa (DTL), logika tranzystorowa (TTL). Członkami innej rodziny logicznej tj. rodziny MOS są: rodzina PMOS, rodzina NMOS, rodzina CMOS. Obecnie rodzina logiki Bi-MOS jest tą, która wykorzystuje zarówno urządzenia bipolarne jak i MOS.
Z wyżej wymienionych rodzin DL, RTL i DTL nie są używane w dzisiejszych czasach, stały się one przestarzałe. TTL, CMOS, ECL, NMOS i Bi-CMOS są rodzinami, które są nadal używane. Omówimy kilka z nich w tym artykule.
Podrodziny TTL.
Rodzina TTL składa się z różnych podrodzin takich jak standard TTL, low-power TTL, high power TTL, low power Schottky TTL, Schottky TTL, advanced low-power Schottky TTL, advanced Schottky TTL i fast TTL. Układy scalone należące do rodziny TTL są oznaczane w następujący sposób – 74 lub 54 dla standardowego TTL, 74L lub 54L dla TTL małej mocy, 74H lub 54H dla TTL dużej mocy, 74LS lub 54LS dla Schottky TTL małej mocy i tak dalej.
Podrodziny CMOS
Jest to popularna rodzina układów logicznych, która obejmuje rodziny 4000A, 4000B, 4000UB, 54/74C, 54/74HC, 54/74HCT, 54/74AC i 54/74ACT. Podrodziny są podzielone na podstawie różnicy napięć i innych parametrów.
PodrodzinyECL
ECL oznacza rodzinę Emitter Coupled Logic i została wprowadzona przez ON semiconductor w 1962 roku. Pierwszym produktem wprowadzonym na rynek z tej rodziny była seria MECL-1. Później pojawiły się serie MECL-II, MECL-III, MECL-10K, MECL-10H.
.