Diverse kretsar och produktionstekniker används vid tillverkningen av digitala integrerade kretsar. Var och en av dessa tillvägagångssätt kallas för en specifik logikfamilj. Tanken med att ha olika tillvägagångssätt eller olika logikfamiljer är att varje integrerad krets av samma familj när den tillverkas kommer att ha identiska elektriska egenskaper. De egenskaper som måste vara identiska är matningsspänningsområde, reaktionshastighet, energiförbrukning, logiska ingångs- och utgångsnivåer, strömförsörjningskapacitet, strömförsörjningskapacitet, brusmarginal, fan-out etc.
Betydelse av logikfamiljer
När vi talar om digitala system är det i själva verket de digitala integrerade kretsarna som utgör hela systemet. Om alla integrerade kretsar tillhör samma logikfamilj är de kompatibla med varandra och de avsedda logiska funktionerna utförs och målet uppnås.
Men om integrerade kretsar som tillhör olika logikfamiljer används i ett digitalt system måste gränssnittstekniker användas för att säkerställa kompatibilitet. Detta är anledningen till att vi måste förstå olika logikfamiljer och använda den bästa kombinationen av integrerade kretsar under konstruktionen av ett digitalt system. Nu uppstår frågan vad konsekvenserna kan bli om man väljer fel kombinationer av integrerade kretsar. Svaret är att den kanske inte motsvarar den nödvändiga kapacitet som behövs.
Typer av logikfamiljer
De digitala integrerade kretsarna konstrueras med hjälp av någon av antingen bipolära enheter eller MOS eller en kombination av båda. De logikfamiljer som faller under den första typen kallas bipolära familjer, detta inkluderar diodlogik (DL), emitterad kopplad logik (ECL), motståndstransistorlogik (RTL), diodtransistorlogik (DTL), transistortransistorlogik (TTL). Medlemmarna i den andra logikfamiljen, dvs. MOS-familjen, är PMOS, NMOS-familjen och CMOS-familjen. Bi-MOS-logikfamiljen är den som använder både bipolära och MOS-enheter.
Av de ovan nämnda familjerna DL, RTL och DTL används inte längre eftersom de har blivit föråldrade. TTL, CMOS, ECL, NMOS och Bi-CMOS är de familjer som fortfarande används. Vi kommer att diskutera några av dem i den här artikeln.
TTL-underfamiljer.
TTTL-familjen består av olika underfamiljer som standard TTL, låg effekt TTL, hög effekt TTL, låg effekt Schottky TTL, Schottky TTL, avancerad låg effekt Schottky TTL, avancerad Schottky TTL, avancerad Schottky TTL och snabb TTL. De IC som tillhör TTL-familjen har följande beteckningar: 74 eller 54 för standard TTL, 74L eller 54L för TTL med låg effekt, 74H eller 54H för TTL med hög effekt, 74LS eller 54LS för Schottky TTL med låg effekt och så vidare.
CMOS-underfamiljer
Detta är en populär logikfamilj som omfattar familjerna 4000A, 4000B, 4000UB, 54/74C, 54/74HC, 54/74HCT, 54/74AC och 54/74ACT. Underfamiljerna är uppdelade på grundval av spänningsdifferens och andra parametrar.
ECL-underfamiljer
ECL står för Emitter Coupled Logic-familjen och den introducerades av ON semiconductor 1962. Den första produkten som lanserades i denna familj var MECL-1-serien. Senare kom MECL-II, MECL-III, MECL-10K, MECL-10H-serien till.